化学复杂性的快速生成一直是催化碳氢（C–H）活化和官能团化反应所受赞赏的特质。这些反应已经在合成化学的标准逻辑中引发了一场范式转变。在C–H活化反应中，定向基团策略广泛应用于利用过渡金属催化剂控制位置和对映选择性。然而，当前的方法在不对称合成中普遍表现出有限的广泛性，因为它们非常依赖于在分子中的氮和/或氧原子的配位，。

        在这方面，作者报告了由磷中心引导的不对称C–H活化，通过动态动力学分辨迅速构建轴手性膦的文库。通过将铱催化剂的内源磷原子与外源手性磷配体模块化组装，作者实现了高反应活性和对映选择性，这一点通过详细的实验和计算研究得到确认。这种反应模式显著扩展了手性富集的功能性膦的范围，其中一些已经显示出在不对称催化中的卓越效率。

        长期以来，有机合成中的一个长期挑战是高效地生成与理想的原子和步骤经济性操作的手性纯分子。催化不对称C–H活化为解决这一具有挑战性的任务提供了可靠的解决方案。由于复杂分子通常包含具有相似强度和立体位阻环境的多个C–H键，这一变换的最成功方法是使用定向基团，无论是有机分子中天然存在的还是预先安装的，将金属催化剂定位在手性环境中的特定C–H键上。在这个背景下，处理带金属催化剂的手性配体在由芳香氮杂环，羰基，和氨基衍生物引导时已被证明是极其有效的。

        与氧和氮原子相比，磷与过渡金属有强烈的配位能力，因此在催化C−H活化中使用磷作为引导物是具有挑战性的。虽然通过磷引导的C−H活化的配体修饰取得了实质性的进展，作者还展示了使用磷引导基团对苯环的位选择性C−H官能化的可行性。尽管取得了这些进展，但尚未克服由磷中心引导的手性C−H活化。

图片来源：Nat. Commun.

        手性联芳基膦是一类有希望的配体和有机催化剂，在现代有机化学中变得极为重要。这些分子的制备通常需要多步合成，其中手性辅助剂和动力学分辨常被广泛使用。已经披露了钯催化的手性C–C和C–P偶联，用于合成轴手性膦。最近，一系列催化不对称的C–H活化策略也已经被开发，用于构建联芳基膦。然而，在这些方法中的引导基团仅限于O原子，还需要额外的步骤来还原形成的膦氧化物。作者推断，通过一步合成手性磷配体的通用策略的发展可能对不对称催化产生广泛影响。在此，作者报告了通过C–H活化以高位置、立体和对映选择性生成手性联芳基膦的文库。通过将金属催化剂与磷引导基团和手性磷配体相结合，实现了手性的传递。这个过程的主要挑战包括与化学计量的膦发生强烈的背景反应，导致旋光异构化和形成热力学稳定的金属-配体复合物，从而导致低转化率。因此，金属催化剂必须区分这两种不同的磷原子，并形成所需中间体的高平衡群体，以取得良好的结果。

标题：Atroposelective hydroarylation of biaryl phosphines directed by phosphorus centres

作者：Zexian Li, Minyan Wang, Youqing Yang, Yong Liang, Xiangyang Chen, Yue Zhao, K. N. Houk & Zhuangzhi Shi*

链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-44202-1