无配体铜催化炔丙酯与H-膦氧化物的高选择性C???P偶联反应研究

南京工业大学材料化学工程国家重点实验室的研究团队报道了无需额外配体的CuTC催化体系，成功实现了炔丙酯与H-膦氧化物的C???P交叉偶联反应，高效合成烯丙基膦氧化物。该研究解决了传统方法对电子富集膦氧化物的低效问题，发现H-膦氧化物自身可发挥配体作用，为绿色有机合成提供了新策略。

　　

在有机合成化学领域，C-P键的构建一直是个重要而富有挑战性的课题。传统方法往往需要昂贵金属催化剂或复杂配体体系，不仅成本高昂，还面临底物适用范围窄、环境不友好等问题。特别是对于具有生物活性的烯丙基膦氧化物合成，现有方法对电子富集膦氧化物的转化效率普遍较低，这严重限制了该类化合物在医药和材料领域的应用潜力。

针对这一科学难题，南京工业大学材料化学工程国家重点实验室的Shaoqing Liu、Jiawei Liu、Li‐Biao Han和Ruwei Shen研究团队开展了一项创新性研究。他们在《European Journal of Organic Chemistry》上发表的工作，开发了一种无需额外配体的铜催化体系，成功实现了炔丙酯与H-膦氧化物的高效C???P偶联反应。这项研究不仅解决了传统方法的局限性，还意外发现H-膦氧化物自身可以发挥配体作用，为绿色有机合成提供了新思路。

研究人员主要采用了铜催化交叉偶联（CuTC催化）技术，通过系统筛选反应条件，优化了溶剂体系、催化剂负载量和反应温度等关键参数。重点考察了不同电子特性的膦氧化物底物，包括二苯基膦氧化物（Ph₂P(O)H）、二(4-氟苯基)膦氧化物（(4-F-C₆H₄)₂P(O)H）等代表性化合物，通过核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRMS）对产物结构进行了确证。

研究结果显示，在最优条件下，该催化体系对二苯基膦氧化物和电子缺乏的二(4-氟苯基)膦氧化物表现出极高的反应活性，能以优秀收率获得目标产物。值得注意的是，对于传统方法难以转化的电子富集底物如二(4-甲氧基苯基)膦氧化物（(4-MeO-C₆H₄)₂P(O)H）和二烷基膦氧化物（R₂P(O)H），该体系虽然效果有所降低，但仍能实现一定程度的转化。机理研究表明，H-膦氧化物可能通过配位到铜中心参与催化循环，这一发现为理解反应机制提供了新视角。

这项研究的创新性主要体现在三个方面：首先，开发了首个无需外加配体的铜催化C???P偶联体系，简化了反应操作；其次，拓宽了底物适用范围，特别是对传统难转化的电子富集膦氧化物实现了有效转化；最后，揭示了H-膦氧化物的双重角色（既是反应物又可作为配体），为设计新型催化体系提供了理论依据。该成果不仅丰富了有机磷化学的工具箱，也为药物分子和功能材料中间体的绿色合成开辟了新途径。