砜類結構廣泛存在于藥物分子和功能材料中——抗炎藥羅非昔布、抗癌藥比卡魯胺、抗菌藥替硝唑均含有這一關鍵骨架。從硫醚直接氧化為砜，是構建這一結構最原子經濟的方式。然而，這一轉化面臨一個根深蒂固的動力學困境：硫醚到亞砜的第一步氧化遠快于亞砜到砜的第二步氧化，反應極易停在亞砜中間體。傳統方法依賴間氯過氧苯甲酸、高錳酸鹽等化學計量氧化劑，不僅成本高昂，更產生大量廢棄物。

臭氧——由氧氣生成的綠色強氧化劑——似乎是理想答案。但當它被引入連續流微反應器時，卻暴露了一個令人困惑的“反應性悖論"：在連續流固有的秒級停留時間內，即便強如臭氧，也無力跨越第二步氧化的動力學能壘，反應依然停在亞砜。如何在7-9秒內完成從硫醚到砜的直接轉化？2026年發表于 Green Chemistry 的一項研究給出了突破性答案。

 一、當臭氧遭遇“秒級"困境：連續流中的反應性悖論

連續流技術憑借其優異的傳質傳熱效率和精準過程控制，是安全駕馭臭氧這類高能綠色氧化劑的理想平臺。此前已有多種連續流硫醚氧化方法被報道：Mangiavacchi等以SeO?催化、10當量H2O2、10分鐘以上停留時間實現轉化；No?l團隊開發了電化學策略，仍需10-15分鐘；而即便在光催化下使用更溫和的O?，反應也幾乎無一例外地止步于亞砜。

合乎邏輯的下一步是引入更強的氧化劑——臭氧。在連續流反應器中，臭氧的強氧化性似乎理應輕松跨越動力學瓶頸，實現硫醚到砜的快速直接轉化。然而，事實恰恰相反。Kappe和Monbaliu兩個課題組獨立證實：在連續流中直接臭氧化，反應始終止步于亞砜，要推進到砜必須額外增加高濃度H?O?的下游氧化步驟。這一系列工作揭示了一個更根本的科學挑戰：在超快連續流 regimes 中，氧化劑的本征反應性遠遠不夠——即使是臭氧，也無法在數秒的時間尺度內跨越特定的動力學能壘。

 二、鐵光催化“解鎖"臭氧：活性氧物種的原位生成策略

研究團隊的核心洞察在于：與其依賴臭氧的直接反應性，不如設計一個催化體系在反應中原位生成更具反應活性的物種，與臭氧協同完成氧化?；谶@一思路，他們開發了鐵光催化臭氧活化新范式——以廉價易得的硝酸鐵為催化劑、TBAB為添加劑，在405 nm可見光照射下，于0°C的乙腈溶液中實現了硫醚到砜的直接、高選擇性氧化。

對照實驗清晰揭示了各組分的作用：無鐵催化劑時，選擇性急劇下降，亞砜為主要產物；無光照時，砜收率降至81%；既無催化劑又無光照時，反應幾乎 exclusively 生成亞砜。這表明，鐵催化劑與可見光的協同作用是跨越第二步氧化動力學能壘、實現超快轉化的關鍵。

機理研究進一步揭示了這一協同效應的本質。在可見光照射下，Fe3?配合物發生配體到金屬的電荷轉移（LMCT），產生激發態。一方面，硫醚向Fe3?的單電子轉移生成Fe2?和硫醚自由基正離子；Fe2?被臭氧氧化再生Fe3?，同時臭氧獲得電子形成不穩定的臭氧陰離子自由基，后者迅速分解為超氧陰離子自由基（·O??）和氧氣。另一方面，激發態Fe3?作為光敏劑，通過能量轉移將基態氧分子轉化為單線態氧（1O?）?！??和1O?這兩種活性氧物種正是協同臭氧、克服動力學障礙的關鍵。

EPR光譜實驗直接捕獲了DMPO-·O?H加合物的特征六線信號和TEMP-1O?的典型1:1:1三重峰信號。自由基淬滅實驗也證實：加入·O??淬滅劑p-BQ或1O?淬滅劑DABCO均使反應受到不同程度抑制，而羥基自由基淬滅劑叔丁醇即使加入10當量也幾乎無影響。

 三、7-9秒：從底物拓展到藥物合成的全維度驗證

在合適條件下（10 mol% Fe(NO?)?·9H?O，20 mol% TBAB，MeCN，0°C，405 nm LED，O?/O?流），研究團隊以7-9秒的停留時間完成了46種砜類化合物的合成，收率38-99%。

芳香硫醚方面，無取代及含甲基、甲氧基等供電子基團的底物均獲優異收率（2a-2e，75-96%）；大位阻二芳基硫醚亦以93%收率得到目標產物。S-甲基被乙基、環丙基、芐基等替換時，收率保持高水平。含酚羥基底物的羥基在反應中完好保留；含鹵素及硝基、氰基等強吸電子基     的底物同樣高效轉化（2o-2p）。雜環和多環骨架以及非芳香族底物同樣適用（2r-2v）。

更具實用價值的是藥物分子的直接合成。羅非昔布關鍵中間體以94%收率獲得（2w）；氨苯砜關鍵中間體收率89%（2x）；抗菌藥替硝唑成功合成（2y）；抗炎藥舒林酸活性代謝物砜衍生物（2aa）因烯烴對臭氧解裂解的敏感性收率為38%；抗前列腺癌藥物比卡魯胺以93%優異收率直接制得（2ab）。此外，團隊還設計合成了一系列新型氨基甲酸酯類砜化合物，在擬南芥根生長抑制實驗中，化合物2aj在100 ppm濃度下表現出95.6%的根生長抑制率，展現出作為新型除草劑先導化合物的潛力。

 四、規?；c可持續性：從克級放大到催化劑循環

在克級放大實驗中：對于苯甲硫醚，底物濃度提高10倍（17 mM → 170 mM）、總流速提高1.8倍，產品通量提升18倍，收率保持96%，產率達2.8 g/h。對于比卡魯胺，濃度提高5倍（17 mM-86 mM）、流速提高2倍，通量提升10倍，收率保持93%，產率達4.1 g/h。

催化劑可回收性方面：利用鐵催化劑高水溶性的特點，通過液-液萃取即可實現產物與催化劑的分離。在比卡魯胺的克級合成中，含催化劑的水相被直接回收并用于四個連續循環，每次收率均超過90%，未觀察到明顯活性衰減。

綠色化學指標同樣亮眼：以元素氧為氧源的臭氧由氧氣現場生成；鐵是地殼中含量最高的過渡金屬之一，廉價且低毒；可見光驅動減少了能源消耗；催化劑可循環大幅降低了成本和廢棄物。該工作被期刊編輯特別標注了綠色化學貢獻。

 五、從“秒級反應"到“選擇性開關"：連續流的精準操控

連續流微反應器的一個標志性優勢是對反應參數的精準控制。研究團隊巧妙利用這一特性：通過調控臭氧濃度實現亞化學計量控制，可選擇性地將氧化停在亞砜階段，并在多種底物上驗證了這一化學選擇性開關的普適性 (3a-3j)。這一“一鍵切換"能力——從砜到亞砜的選擇性調控——在批次反應中幾乎不可能實現，卻是連續流技術賦予的獨特優勢。

 六、浙江布瑞利斯：連續流光化學技術的深耕者與踐行者

從這項研究可以清晰地看到：鐵光催化解決了動力學能壘問題，連續流技術解決了臭氧安全操控和規模化問題，二者的深度融合使7-9秒內從硫醚到砜的直接轉化成為現實。更關鍵的是，這一范式具有高度普適性——通過催化劑與光的協同設計來“解鎖"強氧化劑在超快連續流中的潛力，為其他受動力學限制的快速轉化提供了可復用的解決方案。

浙江布瑞利斯化工科技有限公司正以自主研發的連續流技術平臺，成為推動這一技術從學術走向產業的重要力量。

浙江布瑞利斯以連續流工藝為核心，集設備研發、工藝開發和技術服務于一體，核心產品涵蓋連續光化學反應器、板式微通道反應器、連續流電化學設備等。在連續流光化學領域，公司開發的連續流光化學反應器采用高效LED光源與微通道反應器集成設計，確保光照射的均勻性和光能利用效率，可適配多種波長（365 nm、405 nm、450 nm等）和功率需求，為光催化氧化、光化學偶聯等反應提供從實驗室小試到中試放大的完整解決方案。

在氣-液反應方面，公司具備臭氧/氧氣等多種氣體進料的連續流工藝開發經驗，可針對氣體-液體-固體多相反應體系提供定制化反應器設計與工藝優化服務。同時，浙江布瑞利斯積極推動工藝自動化與在線監測技術的集成，為客戶提供從反應到后處理的全連續流程解決方案。

公司于2026年1月完成數千萬元Pre-A輪融資，業務已覆蓋國內28個省份并遠銷海外，服務百余家企業客戶。在2025年“青年與?！るp創大賽"中，公司憑借“連續光反應+微通道反應智能化解決方案"榮獲一等獎。

擁抱連續流光化學，開啟綠色氧化新范式

從硫醚到砜的7秒轉化，不僅是一次反應效率的躍升，更是一種綠色合成新范式的確立：以廉價金屬為催化劑、以可見光為能源、以元素氧為氧源、以連續流為工程平臺——四者結合，在數秒內完成傳統需要數小時甚至無法實現的轉化。

浙江布瑞利斯始終致力于為客戶提供從實驗室工藝開發到工業化連續生產的整體解決方案——無論您正在攻關的是光催化氧化、氣-液-固多相反應，還是需要精準選擇性控制的連續流工藝，浙江布瑞利斯都愿以深厚的技術積累與豐富的工程經驗，助您開啟綠色、高效、安全的連續流制造新篇章。

浙江布瑞利斯化工科技有限公司——專業從事連續化學、光化學、電化學工藝開發及技術服務的高新技術企業。