Angew. Chem. ：硫磷亲核试剂参与的铱催化不对称烯丙基取代反应合成手性膦化合物

不对称烯丙基取代反应（AAS）可以直接有效构建各种手性分子，长久以来一直引起研究者关注，各种含碳及杂原子亲核试剂被广泛使用并取得优异的位置选择性及立体选择性（图1a）。然而，含磷亲核试剂很少被用于不对称烯丙基取代反应中，主要原因是磷亲核试剂有较强的配位能力，容易使金属催化剂失活而导致反应不能顺利进行。虽然第一例膦亲核试剂参与的不对称烯丙基取代反应构建对称手性磷化合物由Togni课题组在2008年报道。通过AAS反应合成支链类型手性膦化合物一直没有进展。直到2022年，上海交通大学的李长坤课题组实现了膦亲核试剂参与的首例支链选择性AAS反应（图1b），在这一反应中，使用预保护的氧膦亲核试剂以及具有强配位能力的手性三齿NPN配体是反应成功的关键。

图 1. 过渡金属催化的不对称烯丙基取代反应

陕西师范大学段伟良课题组一直致力于手性膦化合物的不对称催化合成研究。基于不对称氢磷化反应实现了磷亲核试剂对缺电子烯烃的不对称加成反应构建手性膦化合物(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5562; J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 5685; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27241)，基于不对称碳氢键活化反应构建了磷手性二芳基膦酰胺, 膦杂环戊二烯分子，以及同时含磷手性和轴手性的联芳基单磷化合物 (Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6265; Organometallics 2019, 38, 3916; ACS Catal. 2022, 12, 193)。近期他们通过引入二取代硫磷为亲核试剂，利用其相对于二取代氧磷具有更高亲核能力，同时可能具有较低毒化金属催化剂的配位性质（图2），实现了膦亲核试剂参与的铱催化不对称烯丙基取代反应，以高区域及立体选择性合成了手性烯丙基硫磷化合物 (up to 99.9% ee；图3)。所得手性硫磷化合物在温和条件下可转化为硼烷保护的三价磷化合物，为后续产物转化应用奠定一定的基础。磷谱跟踪对照实验表明，二取代氧磷相对于硫磷试剂更容易与铱催化剂发生配位取代反应。

图2. 二取代氧磷及硫磷性质对比

图3. 铱催化不对称烯丙基取代反应合成手性烯丙基磷化合物

本论文提供了一种催化合成手性膦化合物的温和方法，可直接构建含有多种官能团的烯丙基手性膦化合物。引入对金属具有较弱毒化能力的二取代硫磷试剂，为不对称催化反应中膦氢试剂的使用提供了更多的选择和机会。

论文信息

Secondary Phosphine Sulfide-Enabled Iridium-Catalyzed Asymmetric Allylic Substitution

Zeng-Hua Wu, Huai-Yu Wang, Huai-Lan Yang, Li-Hua Wei, Tamio Hayashi and Wei-Liang Duan

文章的第一作者是陕西师范大学博士研究生吴增华，通讯作者为Tamio Hayashi教授和段伟良教授。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202213904