研究背景
寻找高效、环保且操作简便的催化剂一直是化学合成领域研究的热点，特别是在有机合成中，催化剂的选择不仅影响反应的效率和产物的纯度，还关系到整个过程的可持续性和环境友好性。
仲炔丙醇的磷酰化反应是合成 γ-酮膦氧化物的重要步骤，但传统方法往往涉及多组分、使用有毒溶剂和较高的催化剂用量，这限制了其在工业生产中的广泛使用。因此，利用绿色催化体系实现二级炔丙醇与膦氧化合物的酰化反应具有挑战。
研究内容
Figure. 杂多酸催化仲炔丙醇与膦氧化合物之间的酰化反应
该工作采用了二甲基碳酸酯 (DMC) 作为绿色溶剂，不仅减少了催化剂的用量，还避免了使用多组分和有毒溶剂。特别值得一提的是，当每摩尔磷钨酸中加入 0.58 摩尔的水时，催化活性最佳，产率从 55% 提高到 85%。通过使用微量标记的 H₂O¹⁸，证实了水在反应中的参与作用，强调了微量水在该催化反应中的重要性，为理解水在有机反应中的作用提供了新的视角。
同时，本研究提出了碳正离子、Meyer-Schuster 重排和烯酮的 Michael 加成的反应机制。该研究的创新之处在于利用 Keggin 结构的磷钨酸作为高效、简单且环保的催化剂，成功实现了二级炔丙醇的磷酰化反应。通过优化反应条件，特别是水的作用，显著提高了反应的产率和选择性。
该工作为 γ-酮磷氧化物的合成提供了一种新颖、环境友好的方法，同时也为绿色催化与合成提供了新的思路和策略。该成果以 “Keggin structure heteropolyacid-catalyzed phosphinylation of secondary propargyl alcohols with phosphine oxides to γ-ketophosphine oxides” (《Keggin 结构杂多酸催化仲丙炔醇与膦氧化合物之间的酰化反应制备 γ-酮膦氧化物》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Communications 上。
论文信息
Keggin structure heteropolyacid-catalyzed phosphinylation of secondary propargyl alcohols with phosphine oxides to γ-ketophosphine oxides
Yang Yang（杨阳，山东农业大学）, Shuyan Liang, Hongfeng Zhuang, Feng Han, *（韩峰，山东农业大学） Wenxuan Zhang and Chengxia Miao*（苗成霞，山东农业大学）
Chem. Commun., 2024, 60, 10374-10377
https://doi.org/10.1039/D4CC02195A
作者简介
本文第一作者，硕士研究生，本科毕业于山东农业大学，研究方向是绿色催化与合成，主要针对于绿色催化体系在 C-P 键构建中开展研究。
本文通讯作者，山东农业大学副教授，硕士生导师，主要从事新型功能化离子液体材料的设计、合成及其应用研究，二氧化碳转化，绿色化学方面的研究工作。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金项目及山东省自然科学基金联合基金重点项目各一项。在 Green Chem., ACS Sustainable Chem. Eng., Adv. Synth. Catal., Chem. Commun., J. Org. Chem., Org. Biomol. Chem., Eur. J. Org. Chem. 等国际著名期刊上发表 SCI 论文 30 余篇；参与撰写《离子液体百科全书》等英文专著三章；申报中国发明专利 6 项，授权 3 项。
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Douglas Stephan
🇨🇦 多伦多大学
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