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有机膦化合物在合成化学、药物化学和材料科学等学科中一直都有着广泛而重要的应用。因此，高效简洁的有机膦化合物合成新方法的开发一直都是研究的热点。膦酰基氢试剂参与的烯烃和炔烃的双官能团化反应由于可以以“一锅煮”的方法由相对简单的底物合成许多复杂的含膦有机化合物，近年来受到了越来越多合成化学家的重视。本论文就是以膦酰基氢试剂为膦源，通过烯烃、炔烃的双官能团化策略实现了两种重要含膦化合物的构建。另外，我们还设计合成了一系列新结构的酞嗪酮类PARP-1抑制剂，并对其进行了PARP-1抑制活性测试，得到了一个活性较好的分子4.21。根据具体的研究内容，本论文包含以下三个部分: 首先，本论文发展了一种铜催化(5mol％CuCN)的烯烃与芳基膦酰基氢试剂以及氧气在温和条件下反应直接双官能团化构建β-羰基膦氧类化合物的新方法。通过一系列控制实验的设计和考察，研究了反应的可能机理，一方面，利用同位素18O标记实验证实了羰基氧来源于氧气，另一方面，通过自由基捕捉实验，捕获到了两个重要的自由基中间体，证明了该反应经历了自由基历程。本研究初步阐明了该反应可能的机理。 其次，在醋酸碘苯和水存在下，以膦酰基氢试剂和炔为底物，利用“一锅煮”的方法简单高效的构建了α-羟基酮膦酸酯类化合物。与前人工作相比较，本方法具有操作简单、反应高效、原料方便易得、底物普适性广、高原子经济性和克级规模合成良好的耐受性等特点。通过系列控制实验并结合相关文献，我们推测了可能的反应机理，并且借助LC-MS分析以及31PNMR谱监控反应进程，初步证实了推测的机理的正确性。 最后，在文献调研的基础上，参考PARP-1抑制剂的药效学构效关系图，我们设计合成了一系列新结构的酞嗪酮类PARP-1抑制剂，并根据新化合物的体外活性，做了初步的构效关系研究分析，为以后新结构PARP-1抑制剂的设计提供了一定的理论基础。 总而言之，本文发展了芳基膦酰基氢试剂参与烯、炔双官能团化的两种新方法，不仅拓展了膦酰基氢试剂参与烯、炔双官能团化的应用范围，也发展和丰富了含膦有机分子的化合物库;此外，我们还设计合成了一系列新的具有PARP-1抑制活性的有机分子。