Green Chem | 我校张逢质/叶增辉团队在含膦非天然氨基酸的电化学合成领域取得新进展

2024年12月4日，杭州医学院张逢质/叶增辉团队在国际权威期刊《Green Chem》（中科院一区，IF=9.3）上在线发表了题为“Electrochemical synthesis of phosphorus-containing glycines and peptides via triarylamine-catalyzed dehydrogenative C(sp3)–P coupling”的研究论文。

非天然氨基酸在药物合成和开发中有着重要用处，而关于含膦氨基酸的合成研究鲜有报道。目前传统的方法普遍依赖过渡金属催化剂或化学计量氧化剂，部分反应需在苛刻条件下进行且底物范围有限。这些局限性降低了整体转化的原子经济性，限制了实际应用。因此，开发绿色、原子经济且高效的新型合成方法，以制备具有重要价值的含膦氨基酸衍生物，仍具有迫切需求。

本论文报道首个三芳胺介导的电化学脱氢膦酰化技术。该技术利用可循环的三芳胺作为氧化还原介质，在无金属催化剂和化学氧化剂的温和条件下，实现甘氨酸衍生物与氧化膦的C(sp³)-P键高效构建。成功合成46类含膦氨基酸及多肽衍生物，克级规模收率最高达89%，原子利用率高达99.5%，该技术为含膦甘氨酸及其相关药物的研发提供了绿色高效的合成平台。

图1、间接电解合成含膦非天然氨基酸及多肽

传统甘氨酸膦化需铜/钴催化剂和叔丁基过氧化物（TBHP）等氧化剂，存在原子经济性低、官能团耐受差等缺陷。本团队所开发基于三芳胺介导的间接电解机制，使用绿色经济、廉价安全的电能，促使膦自由基的产生进而发生自由基偶联，生成含膦非天然氨基酸及多肽。本方法无需金属催化剂或额外氧化还原剂的参与，仅使用廉价易得的电子即可驱动反应发生，反应条件温和，具有潜在的工业应用价值。

图2、广谱的底物兼容性

本论文所报道的方法不仅具有广泛的底物范围以及较好的官能图耐受性（图2），还可以用于复杂药物分子的后期修饰，以及多肽的后期修饰（图3）

图3、药物分子及多肽的修饰实例

杭州医学院叶增辉副研究员为本论文的第一作者及通讯作者，张逢质教授作为本论文的最后通讯作者。论文第一通讯单位为杭州医学院。相关工作得到了国家自然科学基金和杭州医学院求真人才启动经费等的支持。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/gc/d4gc04614e

来源：叶增辉  审核：科研处