利用磷杂环戊二烯合成新型含磷功能分子的研究

[1，5]-σ键迁移是磷杂环戊二烯的反应特性之一。本研究将探讨如何利用这一特性从简单易得的磷杂环戊二烯出发，通过[1，5]-σ键迁移来合成多种取代模式的磷杂苯和含有磷杂环戊二烯结构单元的共轭化合物。初步探讨它们在配位、催化和材料化学中的应用。

磷杂环戊二烯具有一些有别于吡咯或噻吩的独特性质：弱芳香性、具有较高反应活性的三价磷原子和 σ-π 超共轭。其中弱芳香性将更有利于 π 电子在整个共轭体系中的离域从而使体系HOMO–LUMO能级差（能带隙）降低 。因此，当磷杂环戊二烯结构单元引入到传统的共轭体系中后可提高体系的共轭度，降低体系HOMO–LUMO能级差（能带隙），这对合成一些具有特殊性质的有机电子器件具有特殊意义。因此磷杂环戊二烯类化合物作为结构单元参与构筑的共轭材料表现出许多优异的性能，引起人们的极大关注。本研究以磷杂环戊二烯为核心，探讨了含有磷杂环化合物的合成及其在有机光电材料领域的研究。我们利用磷杂环戊二烯磷上取代基的1，5-σ键迁移的特性合成了合成了一系列含有双磷杂环戊二烯的共轭化合物，利用这些化合物我们在世界上首次实现通过调节共轭体系二面角来改变共轭体系的HOMO-LUMO轨道的能级差，对材料的光电性能进行调控，合成出新型发光材料，并利用该材料制备出有机白光器件（WOLEDs）。这为有机光电功能材料的设计和光电性能调控等方面提供了新的思路和方法，开辟了有机光电材料研究的新领域。我们在世界上首次合成出含有苯并呋喃结构单元的新型磷杂环戊二烯衍生物并应用于有机光电器件（OLED）发光层中，该研究为有机光电材料家族增添了一个新成员。该结果一经发表就引起人们极大的关注。从磷杂环戊二烯出发，我们分别通过卡宾插入法和Phospha-Wittig法发展出两条合成磷杂苯的新方法。利用7-磷杂降冰片二烯开发了一种温和还原P=P双键化合物形成羰基钨稳定的联仲膦类化合物的新路线。从7-磷杂降冰片烯出发我们开发了一种合成有机二溴磷的新方法。另外，我们还在有机合成方法学领域做了一些研究，探索了苯并噻吩类化合物的合成方法，并在该研究过程中发现一系列催化活化噻吩中C-S键的新方法。