摘要
重氮化合物是一类重要的卡宾前体，可以在过渡金属催化下发生X-H(X=C，N，O，S，Si，P等)插入反应、1，2-氢迁移反应、环化反应以及迁移反应等一系列化学转换，为合成自然界中各种天然产物、药物分子提供了十分有效的方法。α-重氮膦酸酯作为一类重要的重氮化合物，可以通过上述各种化学转化构建含磷功能化合物。有机磷化学在生命科学研究领域具有十分重要的地位，因此，有机磷化合物的合成一直是化学家们的研究热点。由于有机磷化合物具有广泛的生物和药物活性，所以研究α-重氮膦酸酯的合成及相关反应性质具有十分重要的意义。 鉴于重氮化合物丰富的化学转化形式以及含磷功能化合物潜在的生物和药物活性，本文作者以价廉易得的天然氨基酸为原料，通过一系列化学转化合成了不同结构的α-重氮膦酸酯，并利用过渡金属对其进行催化分解产生金属卡宾，通过氨基酸固有的手性官能团以及膦酸酯的位阻效应产生相应的诱导作用，立体选择性地合成了结构新颖的氨基膦酸酯类衍生物。主要开展了以下研究工作: (1)通过对α-重氮膦酸酯1，2-氢迁移反应的研究，立体选择性地合成了一系列E构型的β-氨基取代α，β-不饱和膦酸酯。通过对反应条件的筛选发现，用六氟膦酸四乙腈铜(Cu(MeCN)4PF6）催化该反应时，可以实现较高的E/Z选择性（可高达94∶6）以及较高的收率（可高达94％）。通过对反应机理进行研究发现，该反应E/Z选择性产生的原因可能是在1，2-氢迁移反应过程中，α-重氮膦酸酯自身的位阻因素造成的。 (2)通过对α-重氮膦酸酯与苯乙炔的反应性质研究，发现这类α-重氮膦酸酯于Cu(MeCN)4BF4催化下产生的铜卡宾可以与炔烃的碳-碳三键进行插入反应，以较高的非对映选择性合成了一系列β-氨基取代α-环丙烯膦酸酯，反应的dr值均大于12∶1，收率可达67％。通过对反应机理进行研究发现，反应过程中产生非对映选择性的原因是由于氨基酸固有手性官能团的手性诱导以及膦酸酯的体积效应共同作用的结果。 研究结果表明这类α-重氮膦酸酯是一种十分有用的有机磷合成子，在氢迁移反应以及环丙烯化反应中均具有良好的反应效果，可以有效地合成各种结构新颖的β-氨基膦酸酯及其衍生物。
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