有机磷化合物是一类极其重要的有机化合物,含P-C键的化合物是有机磷化合物的主要存在形式。此类化合物广泛应用在生物、农用化学品、医药以及合成化学品中,同时还用作有机合成试剂、配体以及有机催化剂。五配位氨基酸氢膦烷是一类重要的含P-H键的五配位有机磷化合物,其活泼的P-H键不仅使其可以作为膦氢化试剂参与化学反应,还可以作为研究五配位磷化合物立体化学性质较好的模型分子。随着有机合成的不断发展,三配位或四配位P-H键与烯烃的加成反应成为了合成含P-C键的有机磷化合物最重要的反应。到目前为止,烯烃不饱和C-C键与含P-H键的三配位或四配位磷化合物的膦氢化反应已经有很多的报道,然而据我们所知,烯烃不饱和碳碳键与含P-H键的五配位磷化合物的膦氢化反应少有报道,因此引起了我们课题组的研究兴趣。近十几年来虽然已经发展了许多传统合成方法构建P-C键,但这些传统合成方法有些条件复杂且具有一定的局限性,因此,本论文致力于利用五配位氨基酸氢膦烷发展一种无氧化剂、无碱以及无过渡金属的新型合成方法去构建五配位P-C键。近年来,随着有机膦催化的出现和发展,人们发现有机膦催化剂在涉及活化缺电子烯烃形成P-C键的反应中具有独特的效果。其中,叔膦常常被用来活化烯烃合成许多有用的有机磷化合物。因此本论文尝试利用有机叔膦作为添加剂以五配位氨基酸氢膦烷与缺电子烯烃为模板底物构建五配位P-C键的方法。在无过渡金属催化且温和的条件下,实现了五配位P-C键的构建,得到一系列新型含P-C键的五配位螺膦烷化合物。首先,以L型氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、叔亮氨酸、丙氨酸以及苯丙氨酸）为原料合成了六种相应的氨基酸氢膦烷,经柱色谱分离得到单一磷构型的产物。以ΔP构型的氨基酸氢膦烷为底物,考察了其与缺电子烯烃的膦氢化反应,通过对反应中添加剂的种类、添加剂的比例、反应物比例、反应溶剂、温度进行条件优化,得到五配位膦氢化反应的最佳反应条件。随后在最佳反应条件下,对底物进行了拓展,得到了 34个新型含P-C键的五配位螺膦烷化合物,其结构均经过核磁共振波谱、高分辨质谱的表征。其次,在一系列控制实验和相关参考文献的基础上,利用磷谱跟踪技术,对三甲基膦辅助的五配位氨基酸氢膦烷与缺电子烯烃的膦氢化反应机理进行了探究,提出了ΔP构型双氨基酸氢膦烷与缺电子烯烃的膦氢化反应机理:首先三甲基膦与活化烯烃反应生成两性离子中间体,两性离子中间体作为碱作用于双氨基酸氢膦烷,夺取氢质子生成双氨基酸膦烷负离子。随后磷烷负离子进攻烯烃形成碳负离子,同时中间体为碳负离子提供质子氢,最终得到新型含P-C键的五配位螺膦烷化合物。最后,探索出利用核磁共振波谱方法推测含P-C键的五配位螺膦烷产物的磷构型。根据不同磷构型氨基酸侧链手性碳上的氢原子的裂分方式,对螺膦烷的波谱特点进行总结,综合利用13C NMR谱和1H NMR谱中的偶合常数差异等核磁手段推测新型五配位螺膦烷化合物的磷构型,建立了用核磁波谱技术推测此类五配位螺膦烷化合物相对构型的方法。