Angew：铁光催化烷烃的C(sp³)-H磷酰化反应

烷基膦酸酯在生物活性分子中广泛存在且具有重要合成价值，然而未活化烷烃C(sp³)-H键的直接膦酰化反应此前鲜有报道，也缺乏将膦酸酯引入复杂分子的普适性方法。基于此背景，英国布里斯托尔大学Adam Noble和Varinder K. Aggarwal课题组的研究目的是开发一种利用廉价铁光催化剂、基于氢原子转移（HAT）策略实现未活化烷烃C(sp³)-H键光诱导膦酰化的新方法。研究结论表明，该方法成功的关键在于设计了一种新型扁桃腈衍生亚磷酸酯自由基捕获剂（P3），其含有的苯乙腈自由基离去基团具有强氧化性，可有效促进光催化剂（FeCl₃）的循环。该方法在温和条件下表现出良好的官能团兼容性，对空间位阻较小的C-H键（尤其是伯碳C-H键）具有高选择性，并适用于氨基酸、药物分子及单糖等复杂分子的后期区域选择性膦酰化。机理研究表明，反应通过LMCT过程生成氯自由基引发HAT，随后烷基自由基与P3加成生成磷酰基自由基中间体，经β-断裂释放产物并生成苯乙腈自由基，后者将Fe(II)重新氧化为Fe(III)完成催化循环。该研究为合成多种膦酸酯产物提供了一种实用策略。