成都大学明佳林团队，时隔十天再发Angew！|催化剂|底物|成都大学|手性|明佳林|选择性|配体

导读

1月4日，成都大学明佳林团队在《Angewandte Chemie International Edition》发表题为“”的研究论文，时隔十天，明佳林团队1月15日再次在《Angewandte Chemie International Edition》发表研究论文，题为“Synthesis of Axially Chiral Phenanthryl–Aryl Phosphines via Nickel-Catalyzed Atroposelective [4 + 2] Cycloaddition with Broad Ligand Applications”，该研究报道了镍催化联苯撑与1-芳基炔烃的轴向选择性[4+2]环加成反应，一步构建菲芳基-芳基轴手性结构，原子利用率100%。同时，催化产物可以通过简单的还原反应得到一类新型轴手性菲芳基-芳基膦配体。由于菲芳基上刚性π共轭结构，使其较传统的萘基-萘基轴手性膦配体具有更好的立体控制作用。文章链接：DOI: 10.1002/anie.202519122

镍催化不对称多碳碳键构筑反应合成轴手性膦配体

轴向手性联芳烃，亦称阻转异构联芳烃，是有机化学中的关键结构基元，可作为多功能手性配体和催化剂用于不对称转化。其中BINAP和MOP等经典轴手性联芳基膦配体已在不对称催化领域取得巨大成功。同时，菲芳基-芳基骨架因其刚性π共轭结构和可调控的手性空腔而备受关注，但其合成面临巨大挑战。近日，明佳林团队报道了镍催化轴手性菲芳基-芳基膦的不对称[4+2]环加成的合成策略，利用联苯撑和炔基二烷基膦氧化合物为模型底物，通过筛选N-杂环卡宾(NHC)配体，发现IBioxtBu配体在二甲苯溶剂中能高效催化，以98%的产率和96%ee获得菲芳基-萘基单膦氧化物。该策略实现了100%原子经济性，一步构建新型轴手性菲芳基-芳基膦配体，避免了传统合成中的多步保护和去保护步骤。

--条件优化--

系统优化表明，NiBr2·DME/IBioxtBu/TfOH/Zn/tBuOK催化体系在120℃二甲苯中效果最佳。锌粉作为化学计量还原剂对生成活性Ni(0)物种至关重要，锰粉也可作为替代还原剂。多种二价镍催化剂前体筛选，也显示出NiBr2·DME高的反应活性。溶剂筛选显示二甲苯优于甲苯和二氧六环，温度降低会导致转化率明显下降。配体筛选发现IBioxtBu的叔丁基立体中心对高对映选择性其关键作用，而柔性骨架的NHC配体(L1和L2)选择性较差。

--底物拓展--

该催化体系展现出色的底物适用范围：①单膦氧化物类型1(MOPOs type 1)：二烷基膦(3a-3d，96-98% ee)，二芳基膦(3e-3f， 95% ee)和磷酸酯(3g， 94% ee)膦酰胺(3h， 98% ee)均兼容；②单膦氧化物类型2(MOPOs type 2)：磷原子不直接连接菲核的底物(4a-4g， 87-95% ee)也能高效转化；③双膦氧化物(BINAPO类似物)也以优异的收率与高达99.5% ee获得目标产物；④QUINAPO类似物(6a-6u)涵盖多种杂芳基骨架，为N，P-轴手性螯合配体提供新选择。

--应用研究--

克级规模反应成功合成双膦氧化物5b，经简单重结晶即可获得>99.5% ee的光学纯产物。还原得到的PNBP(7)和PNMP(8)新配体对比(R)-BINAP与(S)-MeO-MOP在多个不对称催化反应中表现优异：铑催化氢化和芳基化反应中对映选择性都显著提升；Pd催化烯丙基化反应中，对苯胺类亲核试剂的立体选择性控制增强尤为明显。SambVca分析显示新配体具有更受限的手性空腔(PNBP的%VBur=55对比BINAP的%VBur=52)。

--机理研究--

DFT计算揭示了反应机理：Ni(0)物种先与炔烃配位，再与联苯撑发生氧化加成形成镍杂环中间体，炔烃迁移插入为对映选择性的决定步骤，最后还原消除得到目标产物，同时再生Ni(0)催化剂，完成催化循环。同时，非共价相互作用分析表明，P=O┄H(NHC*)氢键和LP-π相互作用是高手性控制的关键。过渡态TS2(生成S构型产物)的相互作用分析能量变化(-64.4 kcal/mol)显著优于(-63.1 kcal/mol)，理论ee值(97%)与实验值(96%)高度吻合。

--总结--

本研究开发了一种高效、高原子经济性的镍催化轴选择性[4+2]环加成策略，成功构建了结构多样的菲芳基-芳基轴手性膦氧化合物。产物可轻松转化为菲基-芳基MOP和BINAP型P(III)配体，构成了一个新的手性配体家族。环加成构建的菲基增强了手性空腔的限制作用，从而显著提高了多种代表性不对称反应中的立体控制能力。该工作为轴手性膦配体的设计合成提供了新范式，具有重要的理论和应用价值。

--文献详情--

标题：Synthesis of Axially Chiral Phenanthryl–Aryl Phosphines via Nickel-Catalyzed Atroposelective [4 + 2] Cycloaddition with Broad Ligand Applications

作者：Jia-Hao Zhao+, Zhen-Dong Guo+,TingQi+, Qiu-Xia Lu, Shufeng Chen, Jian Wang, Mei-Lin Feng, Chao Sun,* and Jialin Ming*

期刊：

Angewandte Chemie International Edition

日期：First published: 15 January 2026

链接：https://doi.org/10.1002/ange.202519122

--作者简介--

明佳林，成都大学化学化工学院研究员，博士生导师、硕士生导师，学科专业带头人。2014年本科毕业于四川大学。2014–2019年在新加坡国立大学与南洋理工大学 Tamio Hayashi 课题组攻读博士学位。主持国家自然科学基金2项及多项省部级科研项目。自2019年起开展独立研究，聚焦芳基金属驱动的不对称多 C–C 键协同构筑与方法学创新，以通讯作者在