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磺酸类化合物在催化剂、染料、电镀和表面活性剂等方面的应用具有较为悠久的历史。此外,在液晶和非线性光学材料方面具有着潜在的应用。磺酸基金属配合物中SO3-基团的所有氧原子都可以与金属离子配位,由于配位模式多样化并且具有可修饰性,配位结构更加丰富多变而被广泛的应用于电镀工业、电化学、表面活性剂等领域。近年来,磺酸金属盐配合物由于具有稳定性好、良好的催化性能、在水中稳定不分解、可循环利用等优点,作为一种新型的Lewis酸被广泛的应用在各种有机合成中。本论文综述了磺酸基金属配合物和α-氨基膦酸酯衍生物在合成和应用方面的研究进展。合成了苯磺酸锌、苯磺酸镉、对甲基苯磺酸锌、对甲基苯磺酸镉四个苯磺酸金属过渡配合物,并通过IR、TG和X-ray单晶衍射对四个配合物的结构进行了表征。同时还考察了四个配合物在Kabachnik-Fields反应中的催化性能。通过Gaussian 09软件对四个配合物以及合成α-氨基膦酸酯反应机理进行了密度泛函理论(DFT)计算。主要研究内容如下:1.采用溶剂挥发法得到了四个苯磺酸过渡金属配合物的晶体,采用IR、TG和X-ray单晶衍射多种分析方法对其结构进行表征。苯磺酸锌、苯磺酸镉和对甲基苯磺酸锌的结构中金属离子均与六个配位水配位形成具有畸形的八面体空间结构。对甲基苯磺酸镉中的镉离子与五个配位水和一个对甲基苯磺酸基团中的氧原子配位。2.考察上述四个苯磺酸过渡金属配合物的催化性能,并在反应温度40 oC、无溶剂、反应底物摩尔比n芳香醛:n芳香胺:n亚磷酸二乙酯=1:1:1.2、催化剂用量为0.25mmol的较佳反应条件下,通过三组分“一锅法”高效的合成了一系列α-氨基膦酸酯。该方法具有不使用有机有毒溶剂,催化剂活性高且可循环使用和对环境友好等优点。3.利用Gaussian 09软件包下的密度泛函理论(DFT)对苯磺酸锌、苯磺酸镉、对甲基苯磺酸锌和对甲基苯磺酸镉的电荷分布、分子碎片对前线分子轨道的贡献和结构进行计算。在B3LYP水平上对C、H、O、S原子采用6-31G(d)基组,对Zn和Cd原子采用SDD基组。与实验测得的数据进行对比,验证所得到的实验结果。采用量子化学计算的方法对Kabachnik-Fields反应机理进行了验证。