在双(NHC)Mn催化作用下，磷酰胺的N-烷基化反应成为合成生物活性分子的有效途径：该过程通过BH/HA复合物实现高效转化

《Tetrahedron》：N-Alkylation of phosphinic amide enabled by bis(NHC)Mn catalysis: A BH/HA-mediated efficient route to bioactive molecules

　　

罗志|高家磊|白恩祺|刘伟伟

北京石油化工技术研究院新材料与化学工程学院，北京，102617，中国

摘要

本文开发了一种基于双(NHC)Mn催化的N-烷基化方法用于膦酰胺的合成。通过利用氢的借用/氢自转移（BH/HA）过程，获得了24个具有良好至优异产率的化合物实例。该方法被证明具有多样性和高效性，能够实现生物活性分子和功能性材料的新合成，以及将简单醇类转化为复杂有机化合物。

引言

膦酰胺是一类独特且重要的P(V)化合物，由于其在医学[[1], [2], [3]]、农用化学品[4]和材料科学[5]（图1）领域的广泛应用而引起了广泛的研究兴趣。

膦酰胺的广泛用途促进了多种合成途径[[6], [7], [8], [9]]的发展，以获得结构多样的膦酰胺[10]，包括N-烷基和N,N-二烷基变体。通常，这些合成方法使用P(III)或P(V)前体。基于P(III)的策略通常需要在形成P–N键之前或之后对磷原子进行氧化。这一过程往往涉及对空气或湿气敏感的试剂，并且需要多个步骤。尽管这些基于P(III)的方法很有用，但由于试剂的敏感性和需要多个步骤，它们往往较为繁琐。

相比之下，直接对P(V)–NH₂膦酰胺进行N-芳基/烷基化提供了一个更有吸引力的替代方案。起始的P(V)–NH₂膦酰胺在空气和湿气存在下是稳定的，并且反应可以在一步中完成。通过多种方法成功实现了P(V)–NH₂膦酰胺的N-芳基化，包括S_N²反应、Chan-Lam[11]或Ullman偶联以及转移氢化[12,13]（方案1）。

随着时间的推移，已经设计出了许多用于转移氢化反应的催化体系。传统体系经常依赖于铱（Ir [14,15]）和钌（Ru [16,17]）等贵金属。最近，非贵金属锰（Mn [[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25]]）因其促进转移氢化反应的能力而越来越受到关注。锰具有多种优势，包括环保性、低成本以及与贵金属相比的独特反应性。在本文中，我们介绍了一系列由双(NHC)配体支持的Mn(I)配合物[26]，并展示了它们作为高效催化剂用于二苯基膦酰胺与伯醇N-烷基化的有效应用。

章节摘录

结果与讨论

最初以二苯基膦酰胺1和苄醇2a之间的Mn(I)催化反应作为模型转化进行了研究（表1）。近年来，双(NHC)Mn(I)配合物作为一类快速发展的均相催化剂出现，表现出超高的活性和广泛的底物适用范围——特别是在转移氢化反应中。尽管配合物4a–4c的合成遵循了文献中报道的既定程序，但它们的应用在

结论

总之，我们开发了一种基于双(NHC)Mn催化的膦酰胺合成方法。通过BH/HA过程，合成了24个化合物实例，产率良好至优异（高达97%）。这种方法具有高多样性和高效性，为合成生物活性分子和功能性材料模板提供了新的途径。双(NHC)锰催化剂在促进简单醇类转化为复杂有机化合物方面起着关键作用。

一般信息

除非另有说明，所有起始材料均从Innochem、J&K、Aladdin、Sinopharm、Energy Chemical购买，并直接使用而无需进一步纯化。除非另有指示，所有反应均在N₂气氛下进行，并使用磁力搅拌。无水甲苯通过钠和苯甲酮蒸馏获得。无水THF作为干燥溶剂从J&K商业供应商处购买，并储存在分子筛（4 ?）上。

进行了分析薄层色谱分析

CRediT作者贡献声明

罗志：研究、方法学、监督、撰写——审阅与编辑。高家磊：数据整理、研究、撰写——初稿。白恩祺：数据整理。刘伟伟：研究、方法学、监督、撰写——审阅与编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

宁夏自然科学基金（项目编号：2026AAC020059）的财政支持。