‍‍‍‍异硫氰酸酯（R–N=C=S）制备方便、稳定性好，是有机合成中常用的中间体，广泛应用于含氮、硫原子化合物的合成。传统的反应模式是亲核试剂进攻异硫氰酸酯的中心碳原子，而进攻异硫氰酸酯硫原子引发的反应并不多见，硫原子尽管是以C=S的形式存在，但仍具有一定的亲核活性，可以与高活性的亲电试剂反应。青岛科技大学的李明、文丽荣和郭维斯团队一直致力于异硫氰酸酯参与新型反应的研究，实现了一系列含氮、硫原子杂环化合物的高效合成（Org. Lett., 2015, 17, 1232; Green Chem., 2015, 17, 1581; Org. Chem. Front., 2016, 3, 870; Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 1373; J. Org. Chem., 2017, 82, 7015）。最近，该课题组利用异硫氰酸酯与二芳基磷氧化合物反应，在无催化剂、无溶剂的条件下实现了双磷酰基氨基甲烷化合物的高效合成，相关工作发表在Green Chemistry 上。

作者首先对异硫氰酸酯的底物适用范围进行考察，发现该反应具有良好的底物适用性，吸电子基团如酯基、氰基、三氟甲基、硝基等取代的底物在最佳条件下可以较高的收率得到目标产物。供电子基团如甲基、甲氧基等取代的底物能以中等的收率得到相应的产物。值得一提的是，异硫氰酸酯基邻位含有苯基、炔基等大位阻基团的底物也适用于该反应，得到相应的双磷酰基氨基甲烷产物。

图1. 异硫氰酸酯的底物适用范围

作者继续对二取代磷氧化合物的底物适用范围进行拓展，苯环上含有相同取代基的底物都能顺利反应，以中等的收率得到目标产物。当两种取代基不同时，反应也可以中等的收率得到相应不对称取代的双磷酰基氨基甲烷化合物，该类化合物在以往的报道中是很难合成的。

图2. 二取代磷氧化合物的底物适用范围

为了研究该反应的机理，作者设计了一系列的控制实验。自由基捕获实验说明，该反应未经历自由基历程。当反应温度降低为60度时，分离到硫代酰胺中间体4，该中间体在升温的条件下可以转化为目标产物（图3）。

图3. 自由基捕获及控制实验

根据以往的工作和控制实验，作者认为异硫氰酸酯和磷氧化合物首先加成得到硫代酰胺4，随后该中间体与磷氧化合物再次发生加成，得到中间体A，接着脱除硫化氢，原位还原亚胺中间体B，得到产物双膦酰基氨基甲烷（图4）。

图4. 可能的反应机理

该论文报道了无溶剂条件下异硫氰酸酯的双磷化反应，该反应无需任何催化剂和添加剂，底物适用性广，产物纯化简便，且可以放大量制备，为该类双磷化合物的合成提供了有效的方法。该论文发表于Green Chemistry 上，上述研究工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省重点研发计划的大力支持。

该论文作者为：Li-Rong Wen, Yong-Xu Sun, Jin-Wei Zhang, Wei-Si Guo, and Ming Li