β-羰基膦酸酯类化合物在有机合成、生命科学、药物化学以及功能材料等领域占据着重要地位,除了其生物活性,β-羰基膦酸酯还是重要的有机反应中间体,通过Horner-Wadsworth-Emmons反应,β-羰基膦酸酯可用来合成烯烃类化合物;β-羰基膦酸酯还具有出色的金属络合能力,可用来萃取碱性金属、过渡金属、镧系、锕系等元素。β-羰基膦酸酯的合成方法很多,最早的方法是通过α-卤代酮和亚膦酸酯的Arbuzov反应来制备,还有金属催化的炔基膦酸酯的水和反应等,这些方法通常存在原料复杂、操作繁琐、反应条件苛刻等缺陷。新近的方法包括金属催化下的炔烃或烯烃与H-亚磷酸酯的氧化膦酰化反应,以及用金属催化α,β-不饱和羧酸的脱羧-氧化膦酰化反应,特别需要指出的是,α,β-不饱和羧酸常温下为白色固体粉末,易于储存,无特殊性气味,在使用和储存方面具有更大的优势,然而,目前报道的α,β-不饱和羧酸的脱羧-氧化膦酰化反应还存在金属催化剂复杂昂贵,并在碱性条件才能进行等缺点。本论文首次发展了一种使用α,β-不饱和烯酸与H-亚磷酸酯为原料,在Cu SO4·5H2O催化下,以乙腈为反应溶剂,高效合成β-羰基膦酸酯类化合物的新方法,首次发现了反应中形成的铜-乙腈-氧气的络合物[（Me CN）nCuII-O-O·]可作为催化剂高效催化反应,众所周知铜氧蛋白复合物在生物体的氧气运送传输中起着重要作用,然而利用铜-乙腈-氧气的络合物来催化反应的例子到目前为止还未见报道。与已报道的合成方法相比,该方法使用廉价的α,β-不饱和烯酸反应底物,廉价的Cu SO4·5H2O催化剂,无需额外添加酸、碱、氧化剂,操作简单方便,是一种绿色、快捷、高效的一锅煮合成方法,另外,此反应还有广泛的底物适用性,还能适用于以烯烃为起始物高效合成β-羰基膦酸酯。在机理探究方面,本论文通过设计各种辅助实验对该反应机理进行了深入的研究,并详细阐述了相关机理。论文主要的研究内容:1.调研已有文献,归纳总结β-羰基膦酸酯的性质、应用以及以往合成方法。2.以肉桂酸和H-亚磷酸二乙酯为起始反应物合成β-羰基膦酸酯的反应作为模板反应,分别从溶剂的种类、催化剂的种类及用量、温度、磷试剂用量多个方面对该反应的条件进行了优化筛选,得到最优的反应条件。随后,在最优反应条件下考察了反应的底物适用性。筛选证明此方法广泛应用于带有各种吸电子或供电子取代基的芳环、杂芳环、非端基芳香族α,β-不饱和羧酸和一系列的H-亚磷酸酯作为反应底物,并通过此法高效合成了28个目标产物,均通过了1H NMR、¹³C NMR、³¹P NMR、HR MS数据鉴定。3.设计实验对反应机理做了深入的探究。通过加入自由基阻断剂、重氧水,和氮气保护等实验手段后,提出该反应的合理机制并解释了其正确性。4.以苯乙烯和H-亚磷酸二乙酯为起始物合成β-羰基膦酸酯的反应为模板,考察了溶剂的种类、催化剂的种类及用量、温度、磷试剂用量等多个方面对该反应的影响。在最优反应条件下考察了反应的底物适用性。此方法广泛适用于带有各种吸电子或供电子取代基的顺式和反式芳香族烯烃与一系列的H-亚磷酸酯作为反应底物,并通过此法高效合成了20个目标产物,均经过1H NMR、¹³C NMR、³¹P NMR、HR MS数据鉴定。最后,设计实验对反应机理做了深入的探究和详细的阐述。