N-雜環膦:有望成為轉移氫化的催化劑

2020-12-03 科技報告與資訊

氫化物轉移是還原不飽和化合物的一種主流方案,傳統上是在過渡金屬,特別是貴金屬的催化下完成的。由於對它們的低豐度、高毒性和有害的過渡金屬殘留的關注,最近大量的研究集中在使用主族有機對應物作為傳統金屬氫化物的替代物。

最近,N-雜環膦(NHPs)作為一組新的有前途的無金屬還原催化劑出現了。它們的P-H鍵具有優異的水合性,可與許多金屬基氫化物相媲美甚至超過,這是N原子上的孤對電子與相鄰的sigma (P-H)軌道之間超共軛相互作用的結果,二氮磷烯骨架的共振結構反映了這一點。以這種方式得到的膦類化合物的umpolung反應性刺激了研究人員確定具有可比性或增強水合性的創新結構。過去十年的重大發展使P-H水化物成為主族水化物中一個有吸引力的研究領域。許多具有不同結構和反應性的NHPs已經被開發出來,並在有機合成中作為強大的化學計量或催化還原劑使用,如極性不飽和鍵的催化還原和吡啶的氫硼化。

之前有幾篇詳盡的綜述從碳基和硼基氫化物的水合反應性和在化學轉化中的應用方面對其進行了討論。然而,很少有關於N-雜環膦的最新合成應用的總結,特別是關於不對稱化學的最新進展。Jin-Dong Yang 和Jin-Pei Cheng課題組的這篇綜述總結了這些磷基氫化物的反應性和合成應用研究的最新進展,旨在為開發其合成有用的化學性質提供實用信息。

作者概述了該領域的重大進展。在第一節中,他們描述了量化NHPs熱力學和動力學水合性的實驗方法,並簡要介紹了NHP的催化機制。總結了NHPs作為水合催化劑的合成用途,並按末端還原劑的身份進行了分類。在適用的情況下,嘗試使用測得的反應性參數來使這些催化還原合理化。

此外,過去開發的反應主要集中在NHPs的水合還原能力上。根據最近的研究發現,NHPs也可以作為良好的氫原子供體,而其相應的膦醯自由基是優良的電子供體。因此,還簡要介紹了NHPs自由基反應的最新進展。這種替代途徑可能為以前無法實現的水合還原反應性提供一條潛在的途徑。最後,作者討論了P-H氫化物未來在各個領域的應用前景。

論文標題為《Recent progress in reactivity study and synthetic application of N-heterocyclic phosphorus hydrides》。

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