生物活性分子氯代後可以改變生理特性，改善藥物代謝動力學和藥理學屬性。因此，氯帶反應對藥物發現和藥物發展來說是一類很重要的策略。然而，複雜的生物活性分子的直接氯帶反應太困難了，以至於不好操作。事實上，很多官能團如羥基，氨基，酰胺基，和羧酸等會通過形成鹵鍵從而較強烈地抑製氯正離子的反應活性。來自北京大學藥學院焦寧團隊在著名的Nature子刊Nature Catalysis上報道了DMSO作為催化劑，NCS作為氯源的芳環的高效氯帶反應。該反應體係條件溫和，催化劑和試劑廉價易得並且穩定，反應官能團兼容性很好，可用於複雜天然產物，藥物，和肽類化合物的後期修飾。反應體係的克級實驗和便宜的DMSO/NCS體係彰顯了工業方麵的應用價值。
該反應體係的最佳反應條件是：DMSO（20%），NCS（1.2 eq.），氯仿作溶劑，25度反應12個小時。首先看一下這個體係用於已批準的藥物和天然產物的後期氯帶修飾。從下圖可以看出，該反應體係具有非常好的催化選擇性和催化活性，對多種官能團都表現出良好的兼容性。作者對催化劑進行了比較，最終結論是在DMSO的作用下產率最高。
接著，作者考察了該反應體係在多肽類化合物中的應用，表現同樣出色。當前，多肽類藥物的研究火熱，該催化體係可助力多肽藥物的化合物篩選和修飾。
考察完複雜的活性分子和多肽類化合物後，作者接著考察了普通雜環化合物和普通芳環化合物的底物普適性。同樣，底物普適性，官能團兼容性都非常出色，產率最高可達到99%。更為重要的是，該反應體係可用於活性分子Naproxen, gemfibrozil和吲哚類化合物的克級氯代製備，彰顯了極大的潛在應用價值。
作者對該反應體係進行了一係列的控製實驗和理論計算研究，以弄清反應的機理。首選，NCS的氯原子和DMSO的氧原子配位，通過A形成極化的中間體DMSO·Cl+ B，中間體B的活性比NCS更高，中間體B與芳環的π電子作用得到中間態C，接著釋放出產物和DMSO，DMSO接著進行下一步循環。
