在單原子級別精確修飾分子的位點是化學領域最重要和困難的課題，比如設計能夠引入單個碳原子的試劑是個非常大的挑戰。有鑒于此，多特蒙德工業大學Max M. Hansmann等合成了一種晶體可分離的重氮磷葉立德試劑（Ph3PCN2），這是一種穩定存在的化合物，其中的碳原子與兩個可離去基團（PPh3和N2）相連。這個試劑不必使用添加劑進行打破分子，形成含磷葉立德的雜原子累積烯烴（heterocumulene），CN2，或者生成多官能團修飾的吡唑化合物。此外，該反應物能夠獨特的碳原子轉移反應。當與醛或者非環狀/環狀有機酮反應時，能夠生成R2C=C：并生成炔烴或者丁三烯。六苯基碳二磷烷2a（Hexaphenylcarbodiphosphorane，Ph3P=C=PPh3）是1961年報道發現的，這個分子能夠與CE2（E=O, S）反應生成累積烯烴化合物（Ph3P=C=C=E）（E=O, S）。1965年，Kundel和K?stner發現磷葉立德能夠與N2O反應生成產率較低的重氮甲烷（N2=CH2），并且釋放三苯基氧化膦（TPPO）。 作者基于這些研究提出通過碳二磷烷和N2O直接生成目標產物的路徑。發現Ph3P=C=PPh3（2a）在室溫與N2O的反應非常慢，但是在60 ℃能夠產生兩個NMR峰（δ=7.6和24.7 ppm），兩個峰的強度比為1:1，Ph3PO能夠與24.7 ppm的峰對應。通過IR表征發現有機磷葉立德1的峰（1989 cm-1），但是如何分離Ph3PO非常困難。進一步發現當使用結構不對稱的碳二磷烷2b（Ph3P=C=PnBu3）是分離得到磷葉立德1的關鍵。從市售PPh3出發通過三步能夠生成含有PPh3和PnBu3結構的2b化合物。2b暴露在N2O氣氛中反應能夠發生N2/PnBu3交換反應，生成重氮磷葉立德化合物1。當使用PnBu3作為離去基團（Ph3P=C=PnBu3），反應在比較溫和的條件能夠與N2O發生[3+2]環加成反應。理論計算研究說明通過(3+2)環加成反應和逆(3+2)環加成反應過程能夠發生N2/PnBu3交換反應。碳原子的電子云密度更高能夠降低對N2O親核進攻的能壘，與理論計算的結果相符。單晶XRD表征說明1號分子含有彎折的雜原子累積烯烴結構。13C{1H} NMR表征1號化合物發現在7.7 ppm具有雙峰，而且與31P之間發生耦合作用。令人意外的是，TGA和DSC測試發現1號化合物具有非常高的熱穩定性。在189.2 ℃發現7.3 %的質量損失，對應于分子被打破并且生成N2。1號分子在惰性氣氛表現優異的穩定性，而且在100 ℃溶液（0.5 M THF溶液）加熱都能穩定存在。 1號化合物的官能團轉移反應。選擇性置換N2能夠將磷葉立德與CO直接偶聯生成異氰化物（isocyanides），從而生成雜原子累積烯烴化合物。將1的THF溶液暴露在室溫CO氣氛能夠生成磷烷烯酮5化合物，反應的選擇性達到79 %。1與二甲苯基異氰酸酯（xylyl isocyanide）在60 ℃反應能夠生成磷烷烯酮亞胺（phosphorane ketenimine）6，產率67 %。而且當使用Bestmann’s烯酮（5）與二甲苯基異氰酸酯反應能夠完全回收起始原料化合物，說明該反應中N2官能團的過程是交換反應。而且該反應能夠將Ph3PC轉移到穩定的卡賓分子，生成磷葉立德端基的彎折雜原子聯烯化合物（7, 產率達到94 %）。 由于生成的產物分子含有P葉立德結構，因此能夠進一步發生反應，生成聯烯化合物。因此，通過PPh3/N2交換和N2/卡賓交換反應能夠將碳二磷烷分子的磷使用卡賓替代。選擇性CN2轉移能夠對缺電子烯烴進行化學選擇性轉移反應。將1與查耳酮之間進行(3+2)環加成反應，能夠生成亞膦酰基吡唑中間體X，隨后分別通過質子轉移、親電官能團修飾，NaH堿消除PPh3，能夠以高達92 %的產率生成高度修飾取代基的吡唑化合物9a。該反應兼容α,β不飽和烯烴，比如修飾取代基的查爾酮（9ab和9ac）。在β-硝基苯乙烯的反應，通過消除硝基從而能夠合成骨架不含吸電子官能團的吡唑化合物（9c）。這個反應展示了1號化合物能夠作為提供CN2的反應物與不飽和碳碳化學鍵反應，生成官能團化N雜環化合物。這種試劑能夠避免使用通常產生碳陽離子（VI）通常需要的質子性溶劑，因此該反應能夠通過多組分反應合成多功能的吡唑化合物。與通常B.O.試劑與NaOMe反應產生VI陽離子中間體不同，1具有非常高的熱穩定性，而且使用過程中不必加入堿性添加劑。而且化合物1在Et2O、THF、甲苯、苯、CH3CN溶劑中穩定， B.O.試劑在質子性溶劑中難以使用。作者認為1號化合物能夠表現與B.O.兼容性區別的反應活性，包括較寬的官能團兼容以及兼容更多反應物類型。 與醛反應選擇性得到炔烴。理論計算結果支持該反應通過Wittig反應機理，生成瞬態重氮烯烴化合物中間體，隨后消除N2和1,2-H原子轉移。13C同位素標記實驗很好的驗證反應是1,2-H原子轉移機理，而不是1,2-芳基轉移。具有不同電子結構的芳基醛化合物（12aa, 12b），修飾官能團的芳基醛（-Br, -OMe, -CN, -NO2, -CF3, 12ab~12ah），具有立體環境的芳基醛（Mes, 12ai）都能夠以優異的產率生成炔烴化合物，反應對α,β不飽和肉桂醛（12c）兼容。該反應對于B.O.試劑無法實現，因為產物在MeOH溶劑中發生分解，需要優化試劑和添加劑才能保證選擇性轉化反應。含有不同官能團和立體結構環境（12d~12f）的烷基醛，非環狀芳基酮（12ha和12hb）在該反應中能夠生成對應的炔烴化合物。4-乙酰苯甲醛以及1,5-二苯基戊烷-1,5-二酮能夠以非常高的產率生成對應的雙炔烴化合物（12i和12j）。α-酮醛苯乙二醛能夠以CN2轉移方式生成亞膦酰基吡唑（14g）。通過C轉移反應和(3+2)環加成反應通過一鍋反應實現了從α-酮基醛反應物直接合成含有密集官能團的吡唑化合物。當使用二烷基酮或者環狀有機酮作為反應物，能夠阻礙取代基發生1,2-轉移，從而提高丁三烯產物的選擇性。比如，當使用丙酮作為反應物，反應過程只生成四甲基丁三烯（13k），沒有生成2-丁炔副反應產物。研究了反應對環狀酮的兼容，發現修飾-CN，-OMe，-p-Br-C6H4，-CF2官能團的底物與反應兼容（13la~13m）。N雜環酮能夠選擇性生成丁三烯13n。大體積酮（2-金剛烷酮）在室溫下無法反應，但是當加熱到90 ℃能夠選擇性生成丁三烯13o。環十二酮是一種比較柔性的二烷基酮化合物，能夠生成對應的丁三烯13p，同時生成環狀炔烴12p（cyclotridecyne）。 這項研究工作通過簡單直接的重氮轉移，得到可分離且熱穩定的重氮磷葉立德。這種重氮磷葉立德化合物具有可消除的PPh3官能團和N2官能團，能夠作為多功能的官能團轉移試劑（轉移Ph3PC，CN2或C原子）。這種重氮有機磷葉立德化合物可能提供碳原子的試劑，并且應用于復雜結構化合物分子的骨架結構編輯。Taichi Koike et al., Ph3PCN2: A stable reagent for carbon-atom transfer.Science385, 305-311 (2024)DOI: 10.1126/science.ado4564https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado4564
