廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院徐海超教授與溫庭斌教授、張慧君副教授合作在金屬有機(jī)電化學(xué)研究方面取得新進(jìn)展,發(fā)展了電化學(xué)促進(jìn)的Rh(III)催化C?H鍵膦?;磻?yīng),相關(guān)成果以“Scalable Rhodium(III)-Catalyzed Aryl C?H Phosphorylation Enabled by Anodic Oxidation Induced Reductive Elimination”為題發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.201909951),并被選為Hot Paper。

有機(jī)膦化合物在醫(yī)藥、材料科學(xué)和催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。過(guò)渡金屬催化的C?H鍵膦酰化是一種直接、高效的C?P鍵構(gòu)建方法,但由于膦試劑能毒化過(guò)渡金屬催化劑,使得該方法在有機(jī)合成中的應(yīng)用依然較少。少數(shù)已報(bào)道的方法也需要用到過(guò)量、昂貴的銀鹽作為氧化劑,且底物范圍較窄。
溫庭斌、張慧君課題組在銠Rh催化研究方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn),徐海超課題組對(duì)有機(jī)電合成進(jìn)行了深入研究,兩課題組合作開(kāi)發(fā)了電促進(jìn)的銠催化C–H鍵膦酰化反應(yīng)。該電合成方法無(wú)需使用過(guò)量昂貴銀鹽,具有較好的底物適用范圍,也容易進(jìn)行反應(yīng)放大。另外,目前已有的過(guò)渡金屬催化C–H鍵膦?;椒y以實(shí)現(xiàn)C–H鍵與二芳基氧化膦的偶聯(lián)反應(yīng),而利用該電化學(xué)方法則可輕易實(shí)現(xiàn)。機(jī)理研究還發(fā)現(xiàn),C–P鍵的形成過(guò)程中包含一個(gè)銠(III)中間體的陽(yáng)極氧化誘導(dǎo)還原消除過(guò)程,這與文獻(xiàn)報(bào)道的Rh(III/I/III)催化循環(huán)不同。該機(jī)理為發(fā)展新的銠催化的氧化偶聯(lián)反應(yīng)提供了理論和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
該研究工作主要由徐海超、張慧君指導(dǎo)完成,實(shí)驗(yàn)部分主要由廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的兩位博士生吳正艦(其前期一作論文包括ACIE.2018, 57, 14070; 2017, 56, 4734)和蘇峰完成,博士生林偉棟參與了反應(yīng)機(jī)理研究。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米科技重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)(項(xiàng)目編號(hào):2016YFA0204100)、國(guó)家自然科學(xué)基金(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):21672178、21572188、21772162)、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)、長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃的資助。
論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201909951













