有機負氫化合物是一類重要的還原試劑，廣泛地存在于自然界、有機合成、化工生產過程中。受自然系統中磷酸酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADPH）的啟發，許多非金屬有機負氫試劑被相繼開發。近幾年來，磷氫鍵（P-H）相關的化學研究受到了科研同仁的廣泛關注。不同于傳統P-H鍵的極性（異裂釋放出質子），2-H-1,3,2-diazaphospholene獨特的二氮雜磷雜環戊烯骨架使其表現出超強的釋放負氫離子的活性。這一“反轉”的反應活性為磷氫鍵化學帶來了全新的發展方向和應用前景。人們利用其超強的負氫性（super-hydricity）來還原/官能團化一系列較為惰性的極性烯烴、醛、酮、偶氮、亞胺、α,β-不飽和醛酮、CO2和吡啶等。同時，結構類似的手性磷氫類負氫試劑在不對稱催化反應中也實現了較高的立體選擇性控制。在這些催化反應中，P-H鍵能否斷裂和再生是控制還原反應能否進行的關鍵因素。

盡管該類負氫試劑在合成中得到了廣泛的應用，但是由于其反應活性定量標度的缺失，目前對該類試劑及相關還原反應的開發仍依賴于傳統的試錯模式。這在造成大量資源浪費的同時，也大大阻礙了這一領域的快速發展。

近期，清華大學化學系基礎分子科學中心和南開大學化學學院元素有機國家重點實驗室程津培教授課題組，通過動力學方法，對一系列經典的氮雜環磷氫類負氫試劑（P-H）的親核參數（N和sN）進行了系統測定。該課題組應用Mayr動力學方程logk2=sN(N+E)（N為親核參數，sN為親核敏感性參數，E為親電參數），選擇一系列標準親電試劑，測定該類P-H試劑與標準親電試劑間負氫轉移反應的二級速率常數k2，進而得到相應的親核參數N和sN。這些親核參數（N：25.54~13.5）表明該類負氫試劑具有很強的給負氫能力。尤其是化合物2-H-1,3,2-diazaphospholene，它的親核參數N為25.54，是目前為止Mayr方程測定過的活性最強的非金屬負氫試劑。它能夠快速還原較為惰性的極性不飽和雙鍵。結構分析表明，該化合物的超強的給負氫能力主要源自于給出負氫之后的磷正離子的芳香穩定化作用。同時，這些親核參數被進一步應用于預測P-H試劑參與的負氫轉移反應的速率以及反應的可行性。該工作為新型P-H負氫試劑的設計和相關還原反應的開發提供了可靠的理論指導。

相關結果發表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章通訊作者為程津培教授和楊金東博士，第一作者為博士生仉晶晶（DOI: 10.1002/anie.201901456）。