苯并噻吩结构是很重要的杂环骨架，取代的苯并噻吩存在于很多生物活性分子中，并经常用于农业，材料科学，以及小分子药物的发展（图1）。取代的苯并噻吩最常通过成环反应制备，其中的硫杂环由预官能化的苯衍生物作为原料。而苯并噻吩中C-H键的直接官能化可以提供有效和直接的方法，避免了从头合成的繁琐，极大地促进其衍生物的制备效率。官能化苯并噻吩的C2位的C-H芳基化有了很多报道，烷基化只有很少的例子。另外，苯并噻吩C2位C-H键的烷基化还有通过过渡金属催化的策略——在光照或加热条件下C-H键均裂产生自由基。然而，苯并噻吩的低反应性需要使用高温或C3位带有吸电子取代基，这些自由基过程阻止了立体选择性的控制。若C3位不存在取代基时，就会出现区域选择性差的情况。

图1

还有一种方式是通过使用苯并噻吩C2位上H的酸性，使用强碱使苯并噻吩形成金属盐，再与手性硼酸酯形成四取代硼负离子中心，在亲电试剂芳基溴的作用下通过1，2-迁移得到苯并噻吩C2官能化的产物（图2）。这一方法也有一些局限，对于位阻较大的底物不能实现。

图2

本篇文献作者Aggarwal教授课题组在以前的研究基础上发展了苯并噻吩中S的氧化物作为偶联原料，能够克服之前苯并噻吩结构适用性差的缺点。2018年，Procter小组发展了使用氧化苯并噻吩为原料，使用烯（炔）丙基硅经过3,3-σ迁移以及双键的1,2迁移得到目标产物，这样的模式有助于提高反应的区域选择性（图3）。

图3

于是作者设想将这样的Pummerer型1，2迁移用于氧化苯并噻吩的硼酸酯复合物（图4），利用亚砜氧的亲核特性来活化S-O键。

图4

基于这一设想，作者对反应条件进行了筛选（图5），最终确定了Tf₂O为活性物质，使用丙酮和甲苯的混合溶剂，可以良好的收率得到目标产物，并很好地避免副产物产生。

图5

接着，作者对底物进行拓展，首先使用不同的硼酸酯，构建不同官能团化的苯并噻吩结构，其分为一级，二级，三级硼酸酯以及芳基硼酸酯（图6）。然后考察了不同取代基的苯并噻吩的底物，包括C5位和C2位带有不同取代基，产率中等至良好（图7）。

图6

图7

总结：作者发展了一种苯并噻吩C2位C-H烷基化的策略，使用氧化苯并噻吩和烷基硼酸酯为原料，若使用手性烷基硼酸酯还能很好地保留手性中心。反应成功的关键在于使用Tf2O起到S-O键的活化作用，促进了Pummerer型1，2迁移。该反应相比于以往的工作而言有了更好的底物普适性，有望用于药物化学和材料科学领域。