JACS：东华大学刘为萍课题组在锰催化借氢反应领域获新进展

导读

近日，东华大学化学与化工学院/生态纺织教育部重点实验室刘为萍特聘研究员课题组在锰催化多组分借氢反应领域再获新进展，相关研究成果在国际著名期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上发表。

有机膦化合物是一类非常重要的有机化合物，广泛应用于药物化学、农业化学、配位化学和催化化学等领域。如何从简单易得的大宗化学品出发，以优秀的原子和步骤经济性、快速高效地构建结构多样的有机膦化合物备受关注。醇是一种简单易得、环境友好、绿色可持续的原料，近年来基于过渡金属催化醇脱氢的“借氢反应”策略已经成为合成具有高附加值醇类化合物的有力工具。该方法操作简单，无需繁琐的中间体分离，具有更高的步骤和原子经济性，引起了有机合成工作者的广泛关注。在过去的几十年中，该策略被广泛应用于构建新的碳碳键和碳氮键，但通过借氢反应策略构筑碳膦键却鲜有报道。

刘为萍研究员课题组一直致力于丰产金属锰催化醇脱氢的选择性偶联反应研究。在前期的工作中，该课题组利用钳形锰催化借氢反应实现了醇的β-甲基/烷基化三组分偶联反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202215882）和两分子二级醇的选择性交叉偶联反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303433）。在上述工作的启发下，作者设想通过添加亲核性的膦试剂来“阻断”第一步加氢反应过程，即：首先生成的α，β-不饱和羰基化合物中间体与膦试剂率先发生Michanel加成反应，随后该加成产物被前面“借走”的氢“还回来”形成γ-羟基膦化合物。基于前面的工作基础，该课题组近日通过锰催化的借氢策略成功实现了这一设想，即：锰催化甲醇作为C1源的醇β-膦甲基化反应。该反应无需额外添加氧化剂和还原剂，仅产生水和氢气作为副产物，符合绿色化学的发展理念，为构建结构多样性的有机膦化合物提供了一种新的有效途径。

相关研究成果《钳形锰催化甲醇作为C1源的醇β-膦甲基化反应》（Borrowing Hydrogen β Phosphinomethylation of Alcohols Using Methanol as C1 Source by Pincer Manganese Complex）在国际著名期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上发表。化学与化工学院2021级博士研究生生孙飞翔和2022级博士研究生陈鑫为论文共同第一作者，研究生王思轶、孙帆和赵圣印教授为该论文的共同作者，刘为萍特聘研究员为论文的通讯作者，东华大学为唯一通讯单位。该研究工作得到了国家自然科学基金委和中央高校基本科研业务费学科交叉重点计划的支持。

据悉，刘为萍特聘研究员于2019年8月入职东华大学化学与化工学院开展独立研究工作，主要研究方向为廉价金属催化剂的设计、合成及其在有机合成化学中的应用。基于这一研究方向，以第一/通讯作者身份、东华大学为第一单位发表研究性论文11篇，其中包括J. Am. Chem. Soc.（1篇）, Angew. Chem. Int. Ed.（3篇）。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10484

来源：东华大学