Specie di fosforo segnalate con reattività idrica. Credito:Science China Press
Il trasferimento di idruri è un protocollo prevalente per la riduzione dei composti insaturi, che si realizza tradizionalmente sotto la catalisi dei metalli di transizione, in particolare quelli dei metalli nobili. A causa delle preoccupazioni legate alla loro scarsa abbondanza, elevata tossicità e residui nocivi di metalli di transizione, una notevole ricerca si è recentemente concentrata sull'uso di controparti organiche del gruppo principale come surrogati di idruri metallici convenzionali.
Recentemente, Le fosfine N-eterocicliche (NHP) sono emerse come un nuovo gruppo di promettenti catalizzatori per riduzioni senza metalli. La loro eccellente idratazione del legame P-H, che rivaleggia o addirittura supera quelli di molti idruri a base di metalli, è il risultato di interazioni iperconiugative tra gli elettroni a coppia solitaria sugli atomi di N e l'adiacente orbitale sigma (P-H), come riflesso dalle strutture di risonanza dello scheletro diazaphospholene. Le reattività umpolung delle fosfine derivate in questo modo hanno stimolato i ricercatori a identificare strutture innovative con idriche comparabili o migliorate. Sviluppi significativi nell'ultimo decennio hanno reso gli idruri PH un'area di ricerca interessante negli idruri del gruppo principale. Molti NHP con diverse strutture e reattività sono stati sviluppati e utilizzati come potenti riducenti stechiometrici o catalitici nelle sintesi organiche, come la riduzione catalitica dei legami insaturi polari e l'idroborazione delle piridine.
Diverse revisioni esaurienti hanno precedentemente discusso idruri a base di carbonio e borano in termini di reattività idriche e applicazioni nelle trasformazioni chimiche. Però, ci sono stati pochi riassunti delle applicazioni sintetiche aggiornate delle fosfine N-eterocicliche, in particolare per quanto riguarda i recenti progressi nella chimica asimmetrica. Questa recensione del gruppo di Jin-Dong Yang e Jin-Pei Cheng ha riassunto i recenti progressi negli studi sulla reattività e le applicazioni sintetiche di questi idruri a base di fosforo, con l'obiettivo di fornire informazioni pratiche per consentire lo sfruttamento della loro chimica sinteticamente utile.
Applicazioni sintetiche di idruri di fosforo N-eterociclici. Credito:Science China Press
Gli autori hanno delineato significativi progressi in questo settore. Nella prima sezione, hanno descritto metodi sperimentali per quantificare l'idricità termodinamica e cinetica degli NHP, insieme a una breve introduzione al meccanismo catalitico NHP. Gli usi sintetici degli NHP come catalizzatori idrici, classificati in base all'identità dei riducenti terminali, sono stati riassunti. Ove applicabile, è stato tentato l'uso di parametri di reattività misurati per razionalizzare queste riduzioni catalitiche.
Inoltre, le reazioni sviluppate in passato si sono concentrate principalmente sulla capacità di riduzione idrica degli NHP. Sulla base di recenti scoperte, gli NHP possono anche fungere da buoni donatori di atomi di idrogeno e i loro corrispondenti radicali fosfinilici sono eccellenti donatori di elettroni. Quindi, è stata inoltre fornita una breve introduzione ai recenti progressi nelle reazioni radicali degli NHP. Questo percorso alternativo potrebbe fornire una via potenziale alla reattività precedentemente inaccessibile nella riduzione idrica. Finalmente, gli autori hanno discusso promettenti applicazioni future degli idruri PH in vari campi.