由香港科技大学（科大）化学系讲座教授及国家人体组织功能重建工程技术研究中心（香港分中心）主任孙建伟教授领导的研究团队，近日在有机合成与药物化学领域取得突破性进展——研发出一种基于空气稳定型手性膦催化剂的对映选择性合成方法，成功制备出高对映体纯度的 S（IV）手性乙烯基亚磺酰胺。这类有机硫化合物此前研究较少，却展现出良好的抗病毒应用潜力。
手性硫中心化合物在药物研发与有机合成中的重要性毋庸置疑。在市面上畅销的小分子药物中，超过四分之一含有硫原子；而具有S（IV）手性的手性亚磺酰胺，更是药物化学、不对称合成助剂及催化配体领域的关键合成砌块。然而，目前制备高对映体纯度亚磺酰胺的方法均依赖过渡金属催化，并需使用有机金属亲核试剂，高效的有机催化策略长期处于空白状态，成为这一高价值化学领域的关键短板。
为解决这一难题，孙建伟教授团队在《自然・化学》发表标志性研究成果，详细阐述了一款基于 SPHENOL 手性骨架设计合成的新型 C₂对称手性膦催化剂——QianPhos。该催化剂兼具优异的空气稳定性与结构刚性，可催化森田-贝利斯-希尔曼（MBH）酯与亚磺酰胺之间发生 [3+2] 环加成反应，实现高化学选择性、高对映选择性与高非对映选择性的碳 - 硫键构建。与传统过渡金属催化方法不同，该有机催化策略通过原位生成磷叶立德作为乙烯基亲核试剂，为制备高对映体纯度的手性环状乙烯基亚磺酰胺提供了一条机理独特的新路径。这类环状乙烯基亚磺酰胺能与新冠病毒突变刺突蛋白（SARS-CoV-2）及人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）的 ENV 蛋白高效结合，凸显出这一尚未被充分探索的化学领域在抗病毒药物研发中的巨大潜力。
团队结合密度泛函理论（DFT）计算与核磁共振（³¹P、¹⁹F NMR）机理实验，揭示了该反应的核心机理特征：膦鎓物种为催化剂的休眠态，而亚磺酰胺则兼具双重作用——既是反应底物，又可作为促进剂推动关键催化中间体膦鎓的形成。这一尚未见报道的机理特征，正是该反应具备高选择性的核心原因。
