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五配位磷化合物在生命体系里起着重要作用,例如磷酰基的转移过程,N-磷酰化氨基酸自组装成肽过程,生物分子RNA、DNA、c-AMP的水解过程,其都是经过五配位磷过渡态或中间体来完成的。氢膦烷是一类较为特殊的五配位磷化合物,其特殊性主要表现在它的P-H键上,同时螺环结构的氢膦烷大多具有磷中心手性,其参与化学反应前后存在构型的变化。刘纶祖和Houalla等人曾对稠环氢膦烷的类Atherton-Todd反应进行了研究,Masaaki Nakamoto对含有马丁配体的螺环氢膦烷进行了系统研究。迄今为止,对于双氨基酸螺环氢膦烷的类Atherton-Todd反应研究较少,因此本论文以双氨基酸五配位氢膦烷作为研究对象,系统深入地研究其与酚类的类Atherton-Todd反应及其反应机理。首先应用L-氨基酸合成双氨基酸氢膦烷,经柱层析分离得到了八个单一构型的产物。将类Atherton-Todd反应应用于双氨基酸氢膦烷单一构型与不同取代的酚的反应中,合成了25个新型的烷氧基磷烷化合物,其结构经MS、IR、NMR、 XRD确定。探究了温度和缚酸剂对类Atherton-Todd反应的影响；将四溴化碳成功应用于类Atherton-Todd反应,并研究了其对反应产物和反应速率的影响；并发现相转移催化剂对Atherton-Todd具有加速作用,同时为含水溶剂或含水亲核试剂提供良好的反应条件和方法。发现了氢膦烷与部分产物在碱性条件下的假旋转,并探究了温度、溶剂、碱性对假旋转的影响。实验表明,同一构型的氢膦烷与不同取代的酚的类Atherton-Todd反应情况不同,不同构型的氢膦烷与同一种酚反应情况不同。通过对该类反应进行多次磷谱跟踪发现其经过一中间体。根据以上实验结果提出了可能的反应机理,并通过多方面的实验进行验证,确证了机理的准确性。氢膦烷与酚类的类Atherton-Todd反应机理：首先生成构型保持的磷氯中间体,然后亲核试剂酚与磷氯中间体经过六配位中间过渡态发生双分子亲核取代反应,亲核试剂酚从P-C1键背后进攻P手性中心生成构型翻转的主要产物,当背面进攻位阻增大时,亲核试剂酚从P-C1键侧面进攻P手性中心生成构型保持的次要产物。本研究揭示了五配位氨基酸氢膦烷类Atherton-Todd立体化学性质及反应规律。