无过渡金属P-Se氧化交叉偶联合成磷硒硫代酸酯和磷硒酸酯：一种绿色可持续合成策略

本研究报道了一种在温和条件下无过渡金属参与的P-Se氧化交叉偶联反应，成功解决了磷硒硫代酸酯/磷硒酸酯合成中传统方法对过渡金属催化剂的依赖问题。研究人员开发了以Cs2CO3为无毒碱、乙腈为溶剂、氧气氛围下一锅法合成目标产物的新策略，该方法具有底物范围广、操作简便、可放大至克级规模等优势，为有机磷硒化合物的绿色合成提供了重要技术支撑。

　　

在有机合成化学领域，磷硒化合物因其独特的生物活性和材料性能而备受关注。这类化合物在医药、农药和功能材料等领域展现出广阔的应用前景，特别是磷硒硫代酸酯（phosphoroselenothioates）和磷硒酸酯（phosphoroselenoates）作为重要的有机磷衍生物，具有显著的抗氧化活性和酶抑制特性。然而，传统的合成方法往往依赖于贵金属催化剂，不仅成本高昂，还存在金属残留风险，制约了其在生物医学领域的应用。此外，现有方法通常需要苛刻的反应条件或多步合成，限制了其实际应用价值。

针对这些挑战，来自国立中兴大学的Lee教授团队在《Asian Journal of Organic Chemistry》上发表了一项创新性研究。该研究开发了一种无过渡金属参与的P-Se氧化交叉偶联反应，为磷硒化合物的绿色合成开辟了新途径。

研究人员采用的关键技术方法包括：以磷硫代酸酯/磷酸酯和二芳基二硒化物为底物，在乙腈溶剂中，以Cs₂CO₃为碱催化剂，氧气氛围下进行一锅法反应。通过系统优化反应条件，建立了在环境温度下3小时内高效合成目标产物的新方法，并成功实现了克级规模放大。

反应条件优化与底物适用性研究

通过系统筛选碱催化剂、溶剂和氧化剂等反应参数，研究人员发现Cs₂CO₃在乙腈溶剂中表现最佳，氧气作为绿色氧化剂可实现高效转化。该方法对各类取代的二芳基二硒化物和磷化合物均表现出良好的兼容性，芳环上带有给电子或吸电子取代基的底物都能以中等至优秀的收率获得目标产物。

反应机理探究

实验证据表明，该反应可能经历自由基历程。二芳基二硒化物在碱性条件下均裂产生硒自由基，随后与磷中心发生亲核进攻，最终通过氧化过程形成P-Se键。氧气在反应中不仅作为氧化剂，还可能参与自由基链的传递过程。

合成应用价值评估

该方法成功实现了克级规模合成，收率保持稳定，证明了其工业化应用潜力。与传统方法相比，该策略避免了贵金属催化剂的使用，反应条件温和，操作简便，且副产物仅为环境友好的硒单质和水。

本研究开发的无过渡金属P-Se氧化交叉偶联反应为磷硒化合物的合成提供了一种绿色、高效的新方法。该方法具有底物适用范围广、反应条件温和、操作简便、可放大生产等突出优势，不仅解决了传统合成方法对过渡金属催化剂的依赖问题，还为有机磷硒化合物在医药和材料领域的应用提供了有力支撑。该工作的创新性在于将绿色化学理念贯穿于合成方法设计中，为可持续有机合成化学的发展提供了重要参考。