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碳-杂原子键的形成在有机合成中是一类重要的化学反应,也吸引着越来越多的有机合成工作者投入其中。在各类碳-杂原子键中,碳-硫键的构建具有重要意义。因为碳-硫键广泛存在于药物分子、农药产品、食品香料、材料结构中。传统方法构建碳-硫键是通过具有亲核性质的硫和具有亲电性的碳反应。但是,硫醇、苯硫酚等参与的硫化过程中可能会遇到如下挑战:（1）硫原子上孤对电子对金属的毒化作用;（2）极易氧化成过硫;（3）单一的亲核性。除此之外,这类有机硫化物的使用,常常面临着制备困难、刺激恶臭、有毒有害等生产窘境。我博士论文的研究《具有"面具效应"的硫化试剂研究及应用》,侧重探索研究实用、绿色、安全的硫化试剂来解决生命分子、药物、材料、农药等硫化问题。第1部分硫代硫酸钠Na2S2O3’5H2O作为硫化试剂该研究实现了钯催化的条件下,Na2S2O3’5H2O作为硫化试剂构建双碳-硫键。1,4-苯并噻嗪衍生物是一类重要的结构骨架,通过这一方法可以高效地合成。对比试验和DFT计算阐述了该转化可能的机制。进一步,非对称硫醚化合物可以通过芳基卤化物、烷基卤化物及Na2S2O3’5H2O以交叉偶联的形式得到。该体系兼容各类杂环,包括吡啶、呋喃、噻吩、香豆酮、苯并恶唑、苯并噻吩、苯并噻唑、吡嗪等。此外,活性分子通过该策略能够实现后期硫化。第2部分氧化交叉耦合反应该研究报道了铜催化下的硼酸与具有"面具效应"的芳基硫代硫酸钠ArS2O3Na形成硫醚化合物的过程。其中,作为面具的SO3-和CO2气体氛围,有效地避免了过硫化物的产生。底物兼容性广泛展现了该方法的实用性。应用此硫化方法,可以实现药物的后期修饰和非对称并二噻吩类材料分子的合成。我们对有机硅试剂与芳基/烷基硫代硫酸盐选择性氧化偶联做了进一步研究。在配体的调控下,可以选择性地获得Hiyama形式的产物或者一碳元插入的产物。实验发现,在无配体条件下,该反应可以避免过硫的产生,高效得到硫醚产物;CO氛围,在使用双齿配体的条件下,可以避免硫酯生成后的逆氧化加成,原位核磁实验对该过程进行了跟踪。第3部分新颖、安全、绿色的甲基硫化过程甲基硫、甲基亚砜、甲基砜广泛存在于生命分子、天然产物、药物农药中。甲基硫基团的引入可以改变生命分子的电子效应,进而改变生命体内药物热力学和药物动力学的作用过程。然而,甲基硫化过程受限于没有合适甲基硫源或是甲基源。该研究采用无机盐硫代乙酸钾KSAc与碳酸二甲酯DMC的组合,形成甲基硫的替代物与芳基氯化物反应来实现甲基硫化过程。引人注目的是,该方法可以对未保护的核苷进行甲基硫化,含氯药用的硫化衍生化,多杂原子农药的一步合成,反应高效放大。