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许多药物分子含有α-取代烯基膦酸酯结构。研究表明,将药物分子中的羧酸基团替换成膦酸或者膦酸酯,是提高或改变分子生物活性的一种有效策略,在药物的开发和筛选中应用广泛。在有机合成方面,通过α-取代烯基膦酸酯可以合成多种有机磷化合物,包括抗疟疾药物膦胺霉素衍生物。合成α-取代烯基膦酸酯的方法主要有:加成/消除串联反应、脱羧亚甲基化反应、过渡金属催化的偶联反应、炔烃的磷氢化加成反应,以及自由基反应。然而,普适高效的合成方法目前还没有文献报道。因此,设计并合成新型的亲电偶联体,通过成熟的碳碳偶联策略较系统地合成α-取代烯基膦酸酯仍具有极大的研究价值。并且,随着合成方法的发展,开发α-取代乙烯膦酸酯的应用价值将会得到更多关注。本论文的研究工作包括三方面:开发新型亲电偶联体α-（类）卤代烯基膦酸酯,通过碳碳偶联反应系统地合成α-取代烯基膦酸酯,以及通过α-取代乙烯膦酸酯合成α-取代烷基膦酸酯和1-取代环丙烷膦酸酯。其主要研究内容和实验结果如下:（1）发展普适高效的方法合成α-取代乙烯膦酸酯。以α-氯或溴代乙烯膦酸酯为亲电偶联体,Pd（OAc）2/tBu3PH.BF4和Pd2（dba）3/SPhos催化条件下甲苯溶液中的Suzuki反应实现了乙烯膦酸酯α-碳的烷基化、芳基化、炔基化反应,收率为42%-99%。该方法具有较好的官能团兼容性和底物普适性。此外,该反应适合克级产物的合成,模型反应放大至50 mmol反应效率没有明显下降,得到α-苯基乙烯膦酸二乙酯的收率为96%。（2）开发了新型亲电偶联体α-膦酸酯乙烯芳基磺酸酯。在7 mol%Pd（OAc）2/15 mol%SPhos催化条件下甲苯溶液中,α-膦酸酯乙烯芳基磺酸酯与芳基硼酸进行Suzuki反应,合成α-芳基乙烯膦酸酯的收率在60%-99%之间。以烷基或杂环芳基三氟硼酸钾为亲核偶联体时,同样的催化条件下甲苯/水溶液中,α-膦酸酯乙烯芳基磺酸酯的Suzuki反应可得到目标偶联产物收率为35%-99%。（3）发展一种高效通用的方法合成α-烷基烯基膦酸酯。在DMA溶液中5 mol%Pd（OAc）2/10 mol%SPhos催化条件下,α-（类）卤代烯基膦酸酯的Negishi反应合成了α-烷基烯基膦酸酯,收率在56%-98%之间。该方法适合一级烷基锌试剂、苄基锌试剂和二甲基锌,而且具有良好的官能团兼容性,能够容忍CN、Cl、CO2Et等官能团。此外,该方法具有一定的实用性,适合克级产物的合成。（4）发展CuH催化还原α-取代乙烯膦酸酯合成α-取代乙基膦酸酯的方法。以10 mol%Cu（OAc）2.H2O为铜源,10 mol%PPh3或3-8 mol%BDP为配体,3当量的聚甲基氢硅氧烷为氢源,在甲苯溶液中40 oC反应条件下现时产生CuH试剂还原α-取代乙烯膦酸酯,得到α-取代乙基膦酸酯产率为80%-99%。该方法具有高度的选择性,仅还原与膦酸酯直接相连的C=C双键而保留其它位置的C=C、NO2、CN、COMe等官能团。此外,该方法能够较好地兼容卤代芳基,也适合产物的克级合成。与2-苯丙烯酸酯的竞争反应结果表明,α-苯乙烯膦酸酯的还原更难进行,但可重复性更好。（5）探索光催化α-芳基乙烯膦酸酯与烷基自由基的反应。以烷基羧酸或烷基三氟硼酸钾为烷基自由基前体,在DMSO溶液中9 W LED灯带照射2mol%Ir[dF（CF3）ppy]2（dtbbpy）PF6催化条件下,α-芳基乙烯膦酸酯可进行类Giese反应,以80%-95%的产率合成α-芳基烷基膦酸酯。该反应可作为汇聚式合成膦胺霉素衍生物的关键步,用于膦胺霉素衍生物前体的合成。进一步的研究结果表明,以双（邻苯二酚）-氯甲基硅化18-冠醚-6合钾为氯甲基自由基前体,同样的反应条件下α-芳基乙烯膦酸酯能够进行环丙烷化反应,得到α-芳基环丙烷膦酸酯。该方法对其它Michael受体和1,1-二芳基乙烯也普适,环丙烷化合物产率在34%-98%之间。