通过切断C-P键合成磷杂环及相关研究

The unique electronic features endow the phosphole system with distinct properties that attract increasing interest in the study of phosphole-containing materials. In this project, we will focus on the synthesis of phosphacycles via C-P bond cleavage: 1, The application of electrophilic phosphinidene, which generated from the decomposition of 7-phosphabornadiene, in the cycloaddtion reactions. 2, The selective cleavage of C-P bond by lithium. 3, Catalytic cleavage of C-P bond with transition metals and its application in the synthesis of organophosphorus based photo-eletronic materials.

含有磷杂环戊二烯结构单元的共轭体系因其独特的电子性质，在有机光电材料领域受到了极大关注。我们将系统探索通过C-P键的断裂来合成磷杂环的新方法并应用于有机光电材料的研究。研究包含：1，将通过7-磷杂降冰片二烯的C-P桥键断裂生成的亲电性亚膦烯应用于磷杂环合成方法的研究。2，磷上取代基对金属锂参与的C-P键切断反应的影响。3，过渡金属催化的C-P键断裂及其在含磷共轭化合物合成中的应用。

有机磷化合物广泛应用于催化、医药、农药和材料等领域。 C-P键是该类化合物中基本化学键之一，C-P键的断裂不但是一个重要的生化反应过程，而且在现代有机合成中发挥了重要作用。本项目旨在发现C-P键断裂的新反应及在含磷杂环化合物合成中的应用。取得的主要研究成果概述如下：（1）利用7-磷杂降冰片烯/二烯的C-P桥键断裂反应发现了一系列合成低配位磷杂环和低配位磷配合物的新方法。通过空间约束效应抑制了由C-P键断裂产生的高活性亚膦烯与烯烃间常规的1+2亲电环加成反应，实现了亚膦烯对烯烃的C(sp2)−Ar σ-键的选择性插入反应。为惰性C-C键的活化反应提供了新思路（2）长期以来人们只关注于取代基对于亚膦烯稳定性的影响，我们首次发现亚膦烯可调控其取代基的反应行为，为这类低配位有机磷化合物开辟一个新研究领域。（3）系统探索了磷杂环丙烷类化合物的反应行为，建立了磷杂环丙烷经C-P切断高效合成各种磷杂环的新方法，促进和拓展了对磷杂环丙烷化学的认识。（4）利用磷杂环戊二烯1，5-迁移反应构筑具有刚性磷手性中心的1-磷杂降冰片二烯化合物并应用于吡咯啉类化合物的不对称合成，该类手性磷配体具有拆分容易和不易消旋等特点。（5）本研究还探索了其它新型磷杂共轭分子的合成方法，并探索了这些分子在有机光电材料和生物成像中的应用。