穩定性極高的碳原子轉移試劑:Diazophosphorus ylide

在有機合成領域中,精確地引入單一顆碳原子,是非常有挑戰性的任務。然而,目前現有的碳原子轉移試劑種類有限,這限制了科學家的選擇靈活性。傳統碳原子轉移方法比如電弧放電(discharge of a carbon arc)和雷射蒸發石墨(laser-evaporative graphite),這些方法不僅成本高昂,還會產生多種高反應性的副產物,增加了反應的複雜性。因此,化學家們一直在尋找更簡便、更高效的碳原子轉移方法。近期研究顯示,N-雜環碳烯等試劑可用於碳原子轉移,但這些方法仍然有許多限制,例如N-雜環碳烯試劑需要在特定條件下才能穩定存在,且其反應性和選擇性仍不理想。因此,發展一種穩定且選擇性高的碳原子轉移試劑,不僅能解決現有方法的缺陷,還能為有機合成提供新工具,推動化學科學的進步。

 

近日,德國多特蒙德理工大學的研究團隊,成功合成了穩定性高、可結晶、可分離的碳原子轉移試劑——Ph3PCN2(diazophosphorus ylide)。該試劑的碳原子,C(0),同時與三苯基磷(PPh3)和二氮(N2)結合在一起,其合成途徑是透過Ph3P=C=PnBu3和N2O反應而成,其產率為53%。Ph3PCN2能在沒有任何添加劑的情況下,就可以作為高度選擇性的碳原子轉移試劑,遇到同時有親核性和親電性的物質,它可以轉移Ph3PC;遇到羰基,它可以轉移CN2;遇到烯類,它可以轉移單顆碳原子。除此之外,他們還發現Ph3PCN2即使在100°C的溶液中長時間加熱也不會分解。研究人員表示,這項研究的另一個重要成果是Ph3PCN2的合成方法不涉及使用危險的疊氮化物(azide),從而提高了其在實驗室和工業生產中的安全性。

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