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近年来,非金属有机小分子催化的有机反应越来越受到重视,并取得了较大进展。其中,叔膦作为一种亲核催化剂被广泛应用于加成、环化反应和AMBH等反应中。然而,均相催化剂小分子叔膦会影响产物的分离和催化剂的回收,将叔膦固载化可以弥补上述缺陷。作为非金属有机催化剂,聚合物支载叔膦在近几年才受到关注,已经在炔酮异构化反应、AMBH反应、Trosts γ-加成反应得到应用。尽管如此,聚合物支载叔膦催化的应用范围仍然十分有限,如何丰富催化的反应类型、寻找合适的催化剂依然是个挑战。
本课题以聚合物支载叔膦为主线,以探寻适合聚合物支载叔膦催化的有机反应类型和适合支载催化剂的绿色溶剂反应体系为目的,主要开展了以下几方面的研究工作：
(1)超临界二氧化碳中聚苯乙烯支载三苯基膦(PS-TPP)催化炔酮异构化反应得到全反式共轭二烯酮的研究。该方法采用超临界二氧化碳代替常规的有机溶剂甲苯,降低了催化剂的用量,完善了炔酮异构化反应的绿色合成方法学研究。
(2)开展了无溶剂条件下,JandaJel树脂支载三苯基膦催化α,β-炔酮异构化反应的研究。该路线反应条件温和,具有良好的收率(31％～93％)、立体选择性和广泛的底物适用性；同时,催化剂可以回收再利用,使炔酮异构化反应更加绿色化。文中对催化剂失活的原因进行了深入探讨。
(3)首次实现了无溶剂条件下聚合物支载叔膦(JJ-TPP)催化活化的烯炔与碳亲核试剂的a-加成反应。该方法具有良好的收率(18％～90％)和立体选择性(E式),为制备稳定烯醇化合物提供了一种极为简便的原子经济性的合成方法。该方法不仅可以用于a-加成、Michael加成反应,还可应用于Trosts γ-加成反应。文中对反应机理进行了初步探讨。该路线反应条件非常温和：室温、无溶剂、无需气体保护,反应中所用催化剂通过简单的过滤操作即可回收再利用,实现了绿色催化。
(4)首次将JandaJel树脂支载三苯基膦(JJ-TPP)和无溶剂反应体系应用到丁炔酸酯和丙烯酸物的[3+2]环加成反应中,催化一系列活化端烯与丁炔酸酯的环加成反应,得到40％～68％的产物。支载催化剂可以方便产物的分离和催化剂的回收。但是催化剂的活性和区域选择性仍有待提高。
另外,我们还考察了以下两方面的内容：1)三苯基膦催化的醇与丙烯酸类化合物的Michael加成反应研究；2)-锅法三组分合成吡唑、异嗯唑、嘧啶化合物的研究。