西北師大權正軍教授在《Nature Communications》發文實現磷酸鹽直接鹵化轉化為多功能P-X試劑
磷酸鹽在自然界儲量豐富，但因其溶解性差、化學穩定性高和反應活性低，在溫和條件下轉化為有機磷化合物困難。盡管已有一些轉化方法，但仍需開發更高效的策略。近日，西北師范大學權正軍教授團隊報道了一種通過氧化還原中性鹵化過程，將磷酸鹽直接轉化為P(V)-X試劑[TBA][PO?X?]（X = Cl、F）的高效方法。該方法在常溫條件下，以三聚氯氰（或三聚氟氰）為鹵化試劑，以1-甲?；量┩闉榇呋瘎?，四丁基氯化銨（TBAC）為添加劑，可高效將多種P(V)源，包括正磷酸鹽、焦磷酸、Na?P?O?和P?O?，轉化為[TBA][PO?Cl?]，反應放大至100 mmol規模的產率達90%，且反應生成的氰尿酸可轉化為TCT循環利用。使用氰尿氟作為氟源，可將多種磷酸鹽轉化為[TBA][PO?F?]，還探索了一鍋法F-Cl交換反應制備。合成的[TBA][PO?Cl?]和[TBA][PO?F?]在常溫下穩定，便于儲存和使用，且在不同環境下穩定性不同，P-Cl鍵和P-F鍵的特性影響其反應活性。本研究還展示了P(V)-Cl試劑在各種O-、S-、N-和C-親核試劑磷酸化反應中的合成應用價值。該轉化過程的主要優點包括使用廉價且易于獲得的化學品、避免高能氧化還原反應，以及生成反應活性高且穩定的P(V)-X試劑。
作者還通過對照實驗和密度泛函理論（DFT）計算對反應機理進行了驗證。基于實驗和計算結果，提出了磷酸鹽氯化反應的可能機理，包括TBA激活、Vilsmeier試劑形成、中間體轉化等步驟。
這一成果近期發表在Nature Communications (Nat Commun 2025, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57255-1)上，該研究得到國家自然科學基金（22061038, 22067018, 21562036）、甘肅省科技廳科技重大專項（25ZDWA008）和甘肅省教育廳產業支撐項目（2024CYZC-08)資助。
論文信息：
權正軍教授課題組研究方向主要有無機硫高值化轉化利用（Nat. Chem. 2022,14 (11), 1249-1257; Green Chem. 2025, 27,1974–1983; ACS Sustainable Chem. Eng. 2024,12 (46), 16924-16933; Eur. Poly. J. 2024,207, 112815）和無機磷高值化轉化利用（Nat. Commun. 2025, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57255-1;Org. Lett. 2024,26 (17), 3575-3580; Org. Biomol. Chem. 2023, 21,2499–2503）等。研究成果曾被Nature Synthesis (2022, https://doi.org/10.1038/s44160-022-00184-4)等專題報道。