卡宾重十四族类似物（如硅、锗、锡宾等）由于其中心元素的价电子结构同时具有孤对电子和空的p轨道，通常具有两亲性（既有亲电性，又有亲核性），可模拟过渡金属的反应与催化活性，是主族元素体系中有望实现非过渡金属参与的氧化还原催化反应的体系之一。由于第十四族元素E（E = Si、Ge、Sn）不同氧化态EII/EIV之间的稳定性通常存在较大的差异，且中心的十四族元素活化化学键后，容易形成相对稳定的加成产物，很难再继续进行还原消除过程，因此基于EII/EIV的氧化还原催化循环过程一直未能实现。
近日，我院董召文课题组通过配体修饰策略，利用碳二膦烷为配体，合成了首例可用于SnII/SnIV变价催化的锡宾。通过结构分析、理论计算揭示了锡宾的成键模式和电子性质。反应活性研究证明了锡宾用于氧化还原催化反应的可行性，并将其应用于氟代芳烃的催化脱氟氢化反应中。通过系统深入的机理研究揭示了催化反应的历程，证实了催化过程中涉及的氧化加成、配体交换、还原消除三种基元反应过程。该研究是首例基于SnII/SnIV的十四族变价催化体系，为主族催化化学提供了重要的理论和实验依据。
该研究以“Synthesis and redox catalysis of Carbodiphosphorane ligated stannylene”为题发表于Nature Communications，四川大学为第一单位，董召文研究员为本文通讯作者，博士生刘洙春光与科研助理汪致均为共同第一作者。特别感谢科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、四川省科技厅及四川大学的经费支持。同时感谢化学学院测试平台李静、邓冬艳和杨萌老师，分析测试中心陈瀚蛟和邓鹏翅老师对于化合物表征等提供的帮助和支持。
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-54321-y
