构建多样性的杂环结构是有机合成中的热点,但磷氮杂环化合物的合成比较少见,已有的文献报道也存在路线繁琐、原料不易得、反应条件苛刻等缺点。本文在综述国内外磷氮杂环合成进展的基础上,确立了以次磷酸为磷源,通过多组分反应构建磷氮杂环的方法。本文首先研究了芳醛、丙二腈、2-(1,2-二氢-3-亚茚基)丙二腈或2-(2,3-二氢-4H-亚萘基)丙二腈的三组分缩合,合成了一系列1-芳基芴或菲的衍生物,掌握了多组分反应的特点和操作方法。在此基础上,探索了水相中相转移催化剂催化的芳亚甲基丙二腈与1,3-二甲基巴比妥酸的缩合,制备了一系列吡喃并[2,3-d]嘧啶衍生物。尽管次磷酸与丙烯酰胺加成后再通过还原或Hoffman消除获得β-或γ-氨基次磷酸未获成功,但在此基础上本论文发展了Ciba-Geigy试剂的Michael加成反应,虽然试剂本身位阻较大,但仍是有效的Michael加成给体,醇钠即可促进该试剂与各种活化的烯烃的加成。接下来本文以次磷酸酯为原料,和α,β-不饱和酮加成,产物再与醛、胺三组分缩合,两步制得磷氮六元杂环,路线简短,原料易得,条件温和。当底物换成炔烃,在Ni Cl2的催化下,次磷酸酯和炔烃进行磷氢化反应,生成的烯基次磷酸酯与醛、胺缩合,两步制得五元磷氮杂环,该方法在反应前后仅有一分子水释放出,与文献报道的磷氮杂环合成方法相比较,是高度原子经济性的反应。最后本文采用亚磷酸苯酯、醛、脲三组分在等当量的三甲基氯硅烷促进下环合生成1,4,2-二氮磷杂环戊-5-酮,拓展了1,4,2-二氮磷杂环戊-5-酮的合成方法学研究,具有实际应用价值。所有的合成方法都具有反应操作简便、条件温和、反应时间短、产率高、以及原子经济性等诸多优点,对每个系列化合物的的合成均提出了可能的反应机理,一些反常的实验现象均能通过机理得到合理的解释。本文共合成109个化合物,绝大多数为首次合成的结构。所有产物都通过红外、核磁和高分辨质谱等分析手段对化合物的结构进行了详细的表征。部分化合物通过单晶的X-射线衍射进一步确证了结构。