近日，我校化学科学与工程学院徐涛教授课题组在光镍催化α-芳基磷酸酯化合物不对称合成方面取得重要进展，相关研究成果以“Modular and Facile Access to Chiral α-Aryl Phosphates via Dual Nickel- and Photoredox-Catalyzed Reductive Cross-Coupling”为题，发表在国际化学领域重要学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。
手性含膦化合物广泛存在于天然产物和药物活性分子中，同时也是重要的手性催化剂和配体，极大地促进了有机化学的发展，在不对称催化中扮演重要角色。近年来，随着金属催化的不断发展与深入，更加凸显手性配体在化学合成以及医药、材料、精细化工等领域中的重大作用。然而，手性含膦化合物的合成方法十分有限，多依赖于手性拆分等手段。徐涛教授课题组致力于膦化合物的不对称合成研究，通过含膦化合物的不对称碳碳成键反应，为合成手性含膦化合物提供了一条非常便利的途径。
碳碳键的不对称成键一直以来都是有机化学研究的重要领域，偶联反应因其精准成键成为重要方式之一。同时由于镍催化剂在sp3碳成键方面的巨大优势，被广泛应用于不对称碳碳偶联反应当中。目前已经发展了几种常见的研究策略。首先是传统的不对称偶联，以亲电试剂和亲核试剂为基础的成键反应。其次是不对称还原偶联策略，借助于金属还原剂，如锌、锰等实现的两个亲电试剂的交叉偶联反应，不需要提前制备有机金属试剂，反应简捷。之后，借助于光镍体系，也实现了一些在该条件下的直接不对称偶联反应。
为了进一步实现高效、便利的不对称偶联反应，徐涛教授课题组将光镍催化体系应用于不对称还原偶联反应中，实现了一系列的成键反应，尤其是对于传统策略中无法实现的转化进行了重点研究，发展了多个光镍双催化不对称还原反应新类型。在之前的工作中，已经实现了硼酸酯、三氟甲基等结构的α-芳基化反应。为了进一步拓展该研究体系，该课题组报道了一种制备手性α-芳基磷酸酯的新方法。该反应在光镍双催化条件下，通过芳基碘化物和α-溴磷酸酯的不对称还原交叉偶联，以良好官能团耐受性和优异对映选择性合成得到手性α-芳基磷酸酯化合物，并将其应用于新型手性膦配体的开发和酶抑制剂类似物的合成当中。
值得一提的是，该反应无论是传统的金属还原剂还是有机还原剂，都无法实现其顺利转化，这也说明了相比于传统策略，光镍催化不对称还原偶联反应体系的独特性。研究人员对反应机理也进行了深入研究，进一步阐明了该反应体系的优势，解释了之所以传统还原偶联条件不能进行的可能原因。中南大学教师李玉强为该反应进行了DFT计算，对反应历程以及产物构型的决定步骤从理论上进行了论证。
我校化学科学与工程学院博士研究生王贺盼为论文第一作者，徐涛教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家级青年人才计划等项目的资助。