Fosfinoylazidering av alkener är en direkt metod för att bygga kväve- och fosforhaltiga föreningar från råvarukemikalier. Trots framstegen inom andra fosfinylradikalrelaterade difunktionaliseringar av alkener, Katalytisk fosfinoylazidering av alkener har ännu inte rapporterats. Således, effektiv tillgång till organiska kväve- och fosforföreningar, och att göra azidogruppens överföring mer genomförbar för att ytterligare göra detta steg mer konkurrenskraftigt är fortfarande en utmaning.

Nyligen, en forskargrupp ledd av professor Hongli Bao från Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Kinesiska vetenskapsakademin (CAS) rapporterade den första järnkatalyserade fosfinoylazideringen av alkener under relativt milda reaktionsförhållanden som gav de kväve- och fosforinnehållande föreningarna, som avslöjades med den ovanligt låga aktiveringsenergin 4,8 kcal/mol radikal azidogruppöverföring från PcFe ^III N ₃ till bensylradikal. Resultaten publicerades i Chinese Journal of Catalysis .

Fe(OTf) ₂ är en bra katalysator för karboazidering av alkener i det tidigare arbetet som rapporterats av Baos grupp. Dock, det är inte en effektiv katalysator för fosfinoylazidationsreaktionen. Anledningen till detta resultat kan förmodligen vara deaktiveringen av järnkatalysatorn av den koordinerande produkten, azidofosfonater. Därför, katalysatorn järn(II)ftalocyanin (PcFe ^II ) som har en tetradentatligand valdes eftersom den förmodligen maximalt kan undvika inaktivering av dess järncentrum, och, Lyckligtvis, resultaten bekräftade författarnas hypotes med utbytet av önskade produkter upp till 88%.

Mekanismexperiment och beräkningar av densitetsfunktionsteori (DFT) utfördes också för att ytterligare undersöka reaktionsmekanismen. Två radikala klockexperiment med olika hastighets- och radikalfångningsexperiment har bekräftat reaktionens radikala natur. Vidare, signalen från PcFe ^III OH och PcFe ^III N ₃ observerades i masspektrometriexperiment. Teoretisk studie genomfördes sedan baserat på de experimentella resultaten. Resultaten stöder mekanismen för järnkatalyserad azidering som sker via gruppöverföringsvägen snarare än den reduktiva elimineringen från högvalenta arter. Azido -överföringen från PcFe (N ₃ ) till bensylradikal har det lägsta energiövergångstillståndet med en energibarriär på endast 4,8 kcal/mol. Detta arbete kan inspirera andra djupgående mekanismstudier av metallkatalyserade radikalreaktioner och stimulera ytterligare syntetiska tillämpningar.