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手性支持电解质介导的动态动力学拆分策略实现磷(III)化合物的对映选择性电化学氧化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:Nature 50
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研究人员通过动态动力学拆分(DKR)策略,利用手性磷酸盐作为支持电解质,成功将外消旋三价膦(phosphines)对映选择性氧化为高光学纯度氧化膦(phosphine oxides)。该研究解决了无催化剂直接电解反应难以实现立体控制的关键难题,为自由基-离子介导的不对称转化提供了新思路。
在有机化学领域,获取光学纯化合物始终是核心课题,这源于生物体系中手性中心的普遍存在及其对分子特性的深远影响。随着电化学逐渐成为拓展有机合成边界的有力工具,科学家们正积极探索不对称电催化反应来制备高难度手性分子。然而,许多实用的电化学反应依赖无催化剂的直接电解过程,这使得实现其立体选择性控制极具挑战性。
支持电解质作为电化学体系的关键组分,除维持溶液导电性外,还能显著影响反应速率和选择性。虽然手性支持电解质可通过直接电解介导不对称反应,但其在有机电合成中的应用仍属空白。最新研究创新性地采用亚化学计量的手性磷酸盐作为支持电解质,成功实现了外消旋三价膦的对映选择性氧化。
该策略巧妙结合动态动力学拆分原理,利用阳极氧化生成的磷鎓自由基阳离子(phosphoniumyl radical cation)快速发生锥形翻转的特性,同时通过电极-电解质界面处高浓度手性磷酸盐的精准调控,在决速步的亲核加成过程中实现优异的立体控制。这项突破性工作不仅拓展了手性支持电解质的应用前景,更为自由基-离子介导的不对称转化开辟了新途径。
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