含碳-磷键结构的有机化合物是一类非常重要的化合物,其构造单元不仅广泛地存在于天然产物中而且是构成药物、农药和其它化工产品的基础。因此,研究碳-磷键的形成反应是非常有意义的。本项目旨在研究过渡金属配合物催化炔烃和烯烃的磷酯化反应。过渡金属首先可以与相关的磷酰化底物进行氧化反应从而活化反应底物,活化了的反应底物加成到不饱和的碳碳重键上,然后经过还原消除释放出有机物,同时催化剂进入新一轮循环。研究炔烃和烯烃的磷酰化反应其核心在于研究过渡金属催化的C-P键的形成反应,探索C-P键形成规律,为合成有机磷化合物开辟新方法。另外,过渡金属的参与使得反应具有选择性高、条件温和和原子经济等优点,是实现高效合成和环境友好化学的重要手段,成为绿色合成及新材料合成的核心途径之一。
本课题研究了锆金属促进氯磷酸酯与烯烃或炔烃的反应,实现了对烯烃或炔烃的金属-磷酰化,建立了可进一步官能化的烷基(烯基)膦酸酯化合物的合成方法,反应具有多样性,高选择性和适用性广等特点,并基于磷谱跟踪和生成的有机磷产物,阐述了可能的反应机理。进一步研究了锆金属促进氯化膦与烯烃或炔烃的反应,实现了对烯烃或炔烃的金属-膦化,建立了可进一步官能化的三价的膦及其氧化物的合成方法,分离了一系列炔烃的锆-膦化中间产物,进行了核磁和质谱表征,通过了X-单晶结构分析,在此基础上提出了可能的反应机理。对合成的部分有机磷化合物的碳谱和磷碳之间的耦合常数进行了总结和归纳。另外,本课题还尝试了金属促进磺酰氯与碳-碳不饱和化合物的成键反应,发现了酸催化磺酰氯对碳-碳不饱和化合物的羟基-磺酰化反应,为制备?-羟(羰)基砜衍生物提供简单经济的合成方法。