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摘 要

有机磷化合物和我们的日常生活息息相关，在有机合成，催化，生物化学，制药和材料科学研究中具有很高的重要性。因此对有机磷化合物的合成应用研究一直是一个很重要的课题。但是传统的有机磷化合物的合成方法收率很低，不能满足现在工业和研究的需求。在这种情况下，寻求合成新的高效、经济型的有机磷化合物的方法已成为大势所趋。

与传统方法比，过渡金属作为催化剂的反应性能优越许多，具有反应条件温和、反应效率高等优势。但包括Au、Ag、Pd等过渡金属，价格相对比较昂贵，作为催化剂而言成本高。因此，本课题研究的目的是寻求一种价格低廉性能优越的催化剂来合成有机磷化合物，这是本论文研究的重点之一。而过渡金属Cu价格低廉，我们希望通过研究Cu作为催化剂来合成有机磷化合物。综合比较了过渡金属Cu与其它金属催化剂的反应机理，我们得出了结论，Cu作为金属催化剂可以有效地解决其他金属催化剂解决不了的难点。

关键词 ：Cu催化，脱水偶联，有机磷化合物

Cu-catalyzed dehydration coupling dehydrogenation based on C-OH bond activation to construct functional organophosphorus compounds

Abstact

Organophosphorus compounds are closely related to our daily lives and are of high importance in organic synthesis, catalysis,biochemistry, pharmaceutical and material science research. Therefore, the application of organic phosphorus compounds in the synthesis of research has been a very important issue. However, the traditional organic phosphorus compound synthesis method yield is very low, can not meet the current industrial and research needs. In this case, the search for new efficient, economical organic phosphorus compounds has become a general trend.

Compared with the traditional method, the transition metal as a catalyst of many excellent performance, with a mild reaction conditions, the advantages of high efficiency. But including Au , Ag, Pd and other transition metals, the price is relatively expensive, as a catalyst in terms of high cost. Therefore, to find a low-cost transition metal catalyst to complete the dehydration coupling reaction, is our focus of this study. While the transition metal Cu low price, we hope that through the study of Cu as a catalyst to the synthesis of organic phosphorus compounds. Based on the comparison of the reaction mechanism between transition metal Cu and other metal catalysts, we conclude that Cu as a metal catalyst can effectively solve the difficulties that other metal catalysts can not solve.

Key words: Cu catalysis; dehydration coupling; organophosphorus compounds

摘要 I

Abstact II

第一章 文献综述 1

1.1 引言 1

1.2 有机磷化合物的特点 1

1.3有机磷化合物的发展 3

1.3.1 Michaelis – Becker 反应 3

1.3.2 Michaelis-Arbuzov反应 3

1.3.3 Abramov和Pudovik 反应 4

1.3.4 传统方法的改进 5

1.3.5 过渡金属做催化剂 5

1.4 本文的目的和意义 8

第二章 实验部分 8

2.1 实验试剂与实验仪器 8

2.1.1 实验试剂 8

2.1.2 实验仪器 9

2.2 起始原料制备 9

2.3 结果与讨论 17

2.4 化合物结构表征 19

2.5化合物代表性谱图 22

第三章 结论 24

参考文献 25

致 谢 28

第一章 文献综述

1.1 引言

有机磷化合物泛指那些含C-P键的化合物或者含有有基基团的磷酸衍生物。磷是3d轨道参与，具有多配位、多价态、多几何构型等特点。有机磷化合物在农药、核酸、化学治疗剂、增塑剂、有机磷萃取剂、生命体系、抗氧化剂等方面用途广泛，甚至在军事上也曾经使用^[1]。二战期间纳粹德国便使用过一种神经性毒气，针对集中营的犹太人，造成很多人死亡。有机磷化合物的化合物结构很多，大体上可以分为磷酸酯、磷酰胺和硫代磷酰氨、亚磷酸的衍生物、硫代、二硫代、焦硫酸酯、焦硫酰胺等。基于有机磷化合物如此广泛的应用，很多科学研究者一直在探究如何合成高效的有机磷化合物。多年来，许多功能性有机磷化合物已经被制备用于掺入聚合物体系^[2]。

过渡金属催化C-OH键进行脱水偶联反应生成有机磷化合物是当前的热点之一，是有机合成中构成C-OH见得有效工具，具有高选择性、反应速率快等特点。过渡金属中很多都可以实现C-OH键的活化，过渡金属的参与给这一领域带来了很大的发展机遇，解决了很多的研究难题^[3]。 过渡金属Pd、Rh、Ru等络合剂做催化剂，还有一些价格低廉、比较容易得到的过渡金属催化剂Cu、Fe、Co等近来越来越被人们接受，用来合成有机化合物。催化剂在化学工艺上占有很重要的地位，在农药、化肥乃至家庭日用品都有很大的市场^[4]。目前工业上采用的催化剂大多为酸性、碱性和金属氧化物等多向催化剂，优点在于稳定性好、选择性强、有一定的机械强度。但也有很明显的缺点，由于反应需要高温高压条件下进行，生产出的废弃的副产物也比较多，能源利用率比较低，因此需要寻求新的替代的催化剂。现在，一种新型的络合物催化剂被研发出来，加快了化学行业的前进的步伐。这种催化剂分散度高，选择性好、活性比较高，反应较温和，因此广受欢迎^[5]。

1.2 有机磷化合物的特点

有机磷化合物是一种应用广泛的有机化合物，在生命过程中起着很重要的作用，与我们的日常生活息息相关。成为生命体不可或缺的重要组成部分^[6]。

磷按价态可以分为以下两种：

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