含硫化合物在氧化还原稳态调控、信号转导等生命过程中发挥重要作用。其中，硫醇因活性较高，传统上多依赖荧光探针进行检测；而反应性较低的硫醚则因缺乏合适的识别位点，长期难以实现特异性检测。此外，针对硫醇和硫醚的手性区分通常依赖色谱方法，尚缺乏无需分离、可在复杂体系中直接应用的原位检测策略，这成为该领域亟待解决的难题。

中国科学院上海有机化学研究所赵延川研究团队长期聚焦于含氟核磁共振探针及其在手性分析中的应用 (Chem. Rev.2019, 119; 195;Chem. Rec. 2023, e202300031)。他们发展了“识别赋能色谱核磁检测” (Recognition-Enabled Chromatographic NMR) 方法，利用含氟探针与目标分子的动态相互作用，生成一一对应的特征性 ¹⁹F NMR信号，实现对复杂体系中微量组分的高灵敏检测 (Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202417112)，并成功应用于手性醇、胺、羧酸和腈等多类化合物的对映体组成与绝对构型判定 (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)。

在此基础上，团队近日开发出一类可逆结合含硫分析物的 ¹⁹F 标记核磁探针，实现了硫醇与硫醚化合物的原位手性检测。该方法基于金属配合物的配体交换机制，无需分离或共价修饰，即可快速识别手性硫醇和硫醚。研究成果发表于 Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202505700)。

早期构建的以钯为中心金属的探针，在检测含硫化合物时存在显著缺陷：由于硫原子与钯的配位作用过强，易导致金属离子从配体骨架中解离，从而严重削弱了探针的结构稳定性与检测可靠性。为克服这一问题，研究团队转向了稳定性更高、具有良好生物相容性的铂配合物体系。基于软硬酸碱理论 (HSAB)，团队选用高氧化态 Pt(IV) 作为金属中心，以降低其对“软碱型”硫原子的亲和力，同时有效调控配体交换过程的可逆性与选择性，为构建高效、可控的硫醇/硫醚识别机制奠定基础 (图1)。

图1. 基于¹⁹F标记探针的硫醇与硫醚手性识别新方法

借助该新型铂探针，研究团队成功实现了对多种结构复杂的手性含硫化合物的识别与区分，包括难以检测的无紫外吸收脂肪族硫醇 (A₁₁-A₁₆) 及手性中心远离配位位点的代表性分子 (A₂₁) (图2)。在实际应用中，该方法可直接用于不对称迈克尔加成反应中产物对映体过量值 (ee 值) 的快速测定，仅需将粗产物与探针混合后进行 ¹⁹F NMR分析，即可获得与传统手性HPLC高度一致的结果。该策略不仅具备简便、快速与高灵敏等优势，亦提升了反应筛选与手性催化体系优化的效率，展现出在制药工艺开发及手性药物质量控制中的广泛应用潜力。

图2. 含氟手性铂探针对一系列硫醇及硫醚分析物的手性检测

论文的第一作者是上海有机化学研究所的博士研究生翁嘉劲，通讯作者为赵延川研究员。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。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202505700