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P-手性膦化合物具有独特的结构特点,作为手性配体或手性有机小分子催化剂在催化不对称反应中具有优异的性能,因而受到了有机化学们的广泛关注。尽管如此,P-手性膦化合物(尤其是五价膦化合物)的合成方法研究仍显不足,这也制约了对于这类化合物催化性能的进一步开发。本课题组一直致力于P-手性膦化合物的合成方法研究,本论文在前期工作的基础上,实现了新型P-手性膦化合物的多样化制备,并对这些化合物在催化不对称反应中的应用进行了初步探索。 首先,对钯催化的二芳基次膦酰胺(N-五氟苯基)与芳基硼酸的去对称化C-H活化芳基化反应的反应条件进行了重新优化,结果能以比较好的产率和非常好的对映选择性得到P-手性双芳基次膦酰胺化合物,从而进一步完善和拓展了由本课题组率先报道的通过去对称化C-H活化反应制备P-手性化合物的反应方法学。在研究过程中,还针对反应中出现的由醋酸钯引起的反应重现性差的问题,提出了一种醋酸钯催化剂的预处理方法,这种预处理方法也适用于其他钯催化的次膦酰胺导向的C-H活化反应。 其次,建立了一种由P-手性双芳基次膦酰胺合成P-手性双芳基环次膦酰胺的方法,该方法以硝酸铈铵为氧化剂,经历自由基过程,反应条件温和,转化效率非常高,反应过程中P-手性中心旋光纯度保持不变。构建关环方法之后,从P-手性双芳基环次膦酰胺出发,成功地制备了硫代环次膦酰胺、环次亚膦酰胺、双芳基烷基膦、双芳基次膦酸酯等多种结构新颖的P-手性化合物,这些P-手性化合物的旋光纯度都比较高。同时,针对反应中出现的一些副产物,例如硝化产物、次膦酰氟化合物等,也详细地表征了它们的结构并且推测了其生成的原因。 最后,尝试将前两章制备的新型P-手性化合物应用于芳香醛与烷基锌试剂的不对称加成反应,以考察其作为手性路易斯碱催化剂的催化性能。通过大量的反应条件优化以及催化剂结构的变化,我们发现,本文第二章制备的P-手性双芳基次膦酰胺化合物比较适合作为这个不对称加成反应的催化剂,在最优条件下,能以比较好的产率和中等ee值得到目标产物。因为无法进一步提升反应的对映选择性,没有对这个反应进行底物拓展,但现有实验结果已经证实了所制备的新型P-手性化合物可以作为手性有机小分子催化剂应用于不对称反应中。