金属有机电合成:电化学促进的Rh(III)催化C−H键膦酰化反应

发布日期:2019-11-06     浏览次数:次   

我院徐海超教授与温庭斌教授、张慧君副教授合作在金属有机电化学研究方面取得新进展,发展了电化学促进的Rh(III)催化CH键膦酰化反应,相关成果以“Scalable Rhodium(III)-Catalyzed Aryl CH Phosphorylation Enabled by Anodic Oxidation Induced Reductive Elimination”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.201909951),并被选为Hot Paper 

  有机膦化合物在医药、材料科学和催化等领域有着广泛的应用。过渡金属催化的CH键膦酰化是一种直接、高效的CP键构建方法,但由于膦试剂能毒化过渡金属催化剂,使得该方法在有机合成中的应用依然较少。少数已报道的方法也需要用到过量、昂贵的银盐作为氧化剂,且底物范围较窄。

  温庭斌、张慧君课题组在铑Rh催化研究方面积累了丰富经验,徐海超课题组对有机电合成进行了深入研究,两课题组合作开发了电促进的铑催化C–H键膦酰化反应。该电合成方法无需使用过量昂贵银盐,具有较好的底物适用范围,也容易进行反应放大。另外,目前已有的过渡金属催化C–H键膦酰化方法难以实现C–H键与二芳基氧化膦的偶联反应,而利用该电化学方法则可轻易实现。机理研究还发现,C–P键的形成过程中包含一个铑(III)中间体的阳极氧化诱导还原消除过程,这与文献报道的Rh(III/I/III)催化循环不同。该机理为发展新的铑催化的氧化偶联反应提供了理论和实验指导

该研究工作主要由徐海超、张慧君指导完成,实验部分主要由我院的两位博士生吴正舰(其前期一作论文包括ACIE. 2018, 57, 14070; 2017, 56, 4734)和苏峰完成,博士生林伟栋参与了反应机理研究。研究工作得到国家重点研发计划纳米科技重点专项(项目编号:2016YFA0204100)、国家自然科学基金(项目批准号:216721782157218821772162)、中央高校基本科研业务费、长江学者和创新团队发展计划的资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201909951

 

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