背景介绍
手性配体的设计是不对称催化领域的核心挑战。传统手性配体往往在廉价性、可调性、易得性和普适性上难以兼顾。复旦大学张俊良教授团队提出的“理想配体（IDEAL）”设计理念，旨在破解这一难题。在此框架下，他们将手性叔丁基亚磺酰胺引入膦催化剂体系，开发了具有非C2对称性和刚柔并济的新一代自适应型手性催化剂Sadphos家族，解决了不对称反应中若干历史性难题。
文章亮点
本篇综述聚焦于Sadphos家族中最成功的成员之一——PC-Phos。该配体首创性地将刚性氧杂蒽骨架与动态自适应的手性亚磺酰胺单元相结合，其独特的“手性柔性边臂”能够为不同反应精准构建“限域手性微环境”，从而实现了催化性能和选择性的巨大飞跃，为解决多个长期存在的合成难题提供了原创性解决方案，也有助于推动手性医药、农药及材料等领域的发展。
内容介绍
1 不对称金催化Pictet–Spengler反应
金催化的官能团化的联烯分子内环化反应作为一种最强大和最直接的合成工具用来原子经济性的构筑环状分子骨架。尽管金(I)催化的分子间的联烯胺的环加成反应取得了很大的进展，分子内高选择性的不对称环化依然是一个挑战性的课题。2017年，本课题组首次开发了一种不对称Au(I)/PC-Phos催化的分子内联烯胺Pictet-Spengler环化反应，模块化合成了一系列手性四氢咔啉，并将其应用于天然产物(R)-Deplancheine、Desbromoarborescidine A和Desbromoarborescidine C等核心中间体的合成（图2）[11]。该策略解决以下挑战：抑制分子间联烯胺的二聚化且促进分子内环化；控制吲哚在C2位而非C3位反应以及联烯胺在α-位而非γ-位反应。根据产物结构和配体构型，提出了可能的不对称诱导模型：底物磺酰基O与催化剂氮氢形成氢键，配体的4-甲氧基苯基作为手性柔性边臂，屏蔽了联烯的Si面，吲哚从Re面进攻形成高对映选择性产物。
2 不对称钯催化C–S键偶联
手性亚砜在天然产物、药物化学（如埃索美拉唑、莫达非尼）及不对称合成中应用广泛，是重要的手性助剂、配体和有机催化剂。传统合成方法存在局限性：亲核取代法依赖高活性锂或镁基亲核试剂，官能团耐受性差；金属催化不对称氧化法面临强氧化剂限制官能团兼容性及过度氧化为砜的问题。因此，开发高效、通用的手性亚砜不对称合成方法极具价值。此前研究存在对映选择性低、底物范围有限等问题，缺乏能同时适用于烷基和芳基亚磺酸根阴离子的通用催化体系。2018年，本课题组报道了Pd/PC-Phos催化对映选择性芳基化合成手性二芳基亚砜；同时解决了烷基次磺酸阴离子芳基化手性转化较低的难题（图3）[18]。Pd/PC-Phos 催化对映选择性芳基化合成手性亚砜，也是目前最好的催化体系。该方法能够进一步应用于Sulindac的手性合成。单晶衍射表明，PC-Phos配体通过 O,P -原子与钯（II）中心形成罕见的十一元环结构，这也是Sadphos家族配体首次应用于钯催化的反应。
3 不对称钯催化C–P键偶联
4 不对称钯催化Suzuki偶联
柱[n]芳烃在生物医学、材料科学和超分子凝胶等领域应用广泛，其中光学纯柱芳烃在手性识别、传感和不对称催化等领域具有重要价值。传统获取手性柱[n]芳烃的方法依赖拆分剂或手性 HPLC 拆分，通过不对称催化合成此类化合物仍面临挑战。2025年，青岛大学Liu等[20]利用钯催化剂和 Sadphos 配体，首次开发了一种不对称延伸边臂 Suzuki-Miyaura 交叉偶联策略，模块化构建了固有手性柱[5]芳烃，避免了传统拆分步骤，产率和选择性显著优于现有方法（图5）。反应核心是通过迭代延伸非手性柱[5]芳烃的取代基，利用边臂空间位阻限制旋转诱导产生固有手性。机理研究表明，第1步Suzuki偶联产物快速外消旋，手性控制主要发生在第2步Suzuki偶联。PC4配体的大位阻柔性边臂与钯中心的空间位阻和电子作用是立体控制的关键。
5 动力学拆分的不对称去芳构化反应(DKR/CADA)
手性螺环戊烷吲哚啉衍生物是一类具有广泛生物活性的重要骨架，在药物化学和天然产物合成中具有重要价值。动态动力学拆分（DKR）是构建富对映体分子的高效策略，可将外消旋体完全转化为目标手性产物。然而，通过吲哚的去芳构化反应实现轴手性到中心手性的立体收敛转化仍面临挑战。2020年，本课题组实现了Pd/PC-Phos催化的吲哚与炔烃的动态动力学拆分的不对称去芳构化反应(DKR/CADA)，高效模块化构建了手性螺环化合物，具有操作简便、效率高、对映选择性优异、底物范围广和衍生化多样等特点（图6）[21]。该方法为含手性螺吲哚啉和螺吲哚骨架的生物碱及药物合成提供了新途径，通过控制实验和SAESI-MS对反应中间体的检测发现PC-Phos与Xantphos杂化配位的钯配合物，是促进该反应高对映选择性的活性中间体。
6 催化不对称钯杂烯丙基[3+2]环加成反应
7 不对称钯催化串联Heck/Tsuji−Trost反应
8 总结与展望
本文系统综述了2017-2025年氧杂蒽骨架手性亚磺酰胺膦配体PC-Phos在不对称催化中的创新应用。作为Sadphos配体家族的代表性成员，PC-Phos凭借其动态自适应特性与氧杂蒽骨架的结构优势，手性柔性边臂构建的精细可调的限域手性空间，以及和底物的非共价互相作用，共同提升了催化活性以及手性诱导能力。攻克了金催化Pictet-Spengler环化以及钯催化C-S/C-P偶联、Suzuki偶联、动力学拆分的去芳构化、钯杂烯丙基环加成和串联Heck/Tsuji−Trost反应等7类反应体系的一系列不对称催化难题。同时，PC-Phos 的应用不仅为多种手性功能分子的高效合成提供了新途径，还为后续手性配体的设计与开发提供了宝贵的经验和思路。未来，需进一步探索其在历史性合成难题中的催化调控能力及工业化应用中的潜力。
通讯作者介绍
张俊良
个人简介
复旦大学化学系教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。1997年本科毕业于天津大学，2002年博士毕业于上海有机化学研究所，师从麻生明院士。2003-2006年先后于德国科隆大学和美国芝加哥大学进行博士后工作。2006-2017年任华东师范大学化学与分子工程学院教授，副院长。2017年9月起任复旦大学化学系教授。博士生导师。
主要研究方向
烯炔与小环化学，不对称催化，以及新型手性亚磺酰胺基膦配体和催化剂Sadphos的研发
近五年代表作
1. Li-Zhi Zhang, Pei-Chao Zhang, QianWang, Min Zhou*, and Junliang Zhang*. Enantioselective Heck/Tsuji−Trost reaction of flexible vinylic halides with 1,3-dienes. Nat Commun. 2025, 16, 930.
2. Jinrong Wang, Bing Xu, Yibo Wang, Guangzhen Xia, Zhan-Ming Zhang*, and Junliang Zhang*. Pd-Catalyzed Enantioselective Three-Component Carboamination of 1,3-Cyclohexadiene. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 21231.
3. Yin Yuan, Yidan Han, Zhi-kun Zhang, Shijin Sun, Ke Wu,Junfeng Yang*, and Junliang Zhang*. Enantioselective Arylation of Sulfenamides to Access SulfiliminesEnabled by Palladium Catalysis. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202409541.
4. Genwei Zhang, Bin Yang, Junfeng Yang*, and Junliang Zhang*. Pd-Catalyzed Asymmetric Larock Indole Synthesis to Access Axially Chiral N-Arylindoles. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 5493-5501.
5. Wenbo Li, and Junliang Zhang*. Sadphos as Adaptive Ligands in Asymmetric Palladium Catalysis. Acc. Chem. Res. 2024, 57, 489-513.
