廈門大學(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電化學(xué)研究方面取得新進展,發(fā)展了電化學(xué)促進的Rh(III)催化C?H鍵膦酰化反應(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。過渡金屬催化的C?H鍵膦?;且环N直接、高效的C?P鍵構(gòu)建方法,但由于膦試劑能毒化過渡金屬催化劑,使得該方法在有機合成中的應(yīng)用依然較少。少數(shù)已報道的方法也需要用到過量、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,徐海超課題組對有機電合成進行了深入研究,兩課題組合作開發(fā)了電促進的銠催化C–H鍵膦?;磻?yīng)。該電合成方法無需使用過量昂貴銀鹽,具有較好的底物適用范圍,也容易進行反應(yīng)放大。另外,目前已有的過渡金屬催化C–H鍵膦?;椒y以實現(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)方法則可輕易實現(xiàn)。機理研究還發(fā)現(xiàn),C–P鍵的形成過程中包含一個銠(III)中間體的陽極氧化誘導(dǎo)還原消除過程,這與文獻報道的Rh(III/I/III)催化循環(huán)不同。該機理為發(fā)展新的銠催化的氧化偶聯(lián)反應(yīng)提供了理論和實驗指導(dǎo)。
該研究工作主要由徐海超、張慧君指導(dǎo)完成,實驗部分主要由廈門大學(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)機理研究。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃納米科技重點專項(項目編號:2016YFA0204100)、國家自然科學(xué)基金(項目批準號:21672178、21572188、21772162)、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費、長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃的資助。
論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201909951