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β-羰基磷酸酯是应用极其广泛的有机合成中间体,例如以β-羰基磷酸酯为底物,可通过著名的Horner-Wadsworth-Emmons(HWE)反应来合成α,β-不饱和羰基化合物。β-羰基磷酸酯化合物还具有广泛的生物学活性,并具有较强的金属络合能力,因而还可通过液液萃取提取金属离子。同时,β-羰基膦酸可以作为手性前体物质,广泛应用于合成具有生物活性的手性β-羟基、手性β-卤代和α-氨基膦酸类化合物等。目前报道的合成β-羰基磷酸酯的方法主要有:(1)经典的米凯利斯-阿尔布佐夫重排反应(Michaelis-Arbuzov Rearrangement);(2)有机磷酸酯的酰化;(3)炔基磷酸酯的水合作用;(4)烯烃的氧化磷酰化作用。但这些已报道的方法都有一定的局限性,如反应起始物结构复杂且难以制备、操作步骤繁琐、反应时间长、产率低和原子经济性差等。本论文以炔烃与H-亚磷酸酯和空气中的氧为反应底物,室温条件下,以硝酸银和五水硫酸铜为催化剂,通过一锅煮的方法一步合成β-羰基磷酸酯。该反应具有广泛的反应底物适用性,反应底物包括非末端炔在内的多种芳香族和脂肪族炔烃以及多种结构的H-亚磷酸酯类化合物。该反应具有原料简单易,操作简便,反应无需氧气保护,产物区域选择性高等优点,是一种快捷、高效、绿色的合成β-羰基磷酸酯的全新方法,和已报道的方法相比优势显著。在机理研究方面,通过氮气保护、自由基阻断剂、31P NMR跟踪等实验手段对此反应机理进行了深入的研究和探讨,全面阐述了相关反应机理。本论文的主要研究内容如下:1.对β-羰基磷酸酯类化合物的生物活性、反应性质及以往的合成方法进行回顾。2.建立了Ag NO3催化炔基磷酸酯水解制备β-羰基磷酸酯的方法,此方法可替代之前报道的使用有毒金属Hg或贵金属Pd、Au等催化炔基磷酸酯水合的方法。利用此方法合了34个目标产物,其结构均经过1H NMR、13C NMR、31P NMR、HR MS等数据确认。3.以苯乙炔与H-亚磷酸二乙酯和空气中的氧为反应原料来合成β-羰基磷酸二乙酯的反应为模板反应,系统地考察了主催化剂、助催化剂、氧化剂、反应物摩尔比、溶剂、时间等因素对反应的影响。随后,将最佳反应条件扩展至包括非末端炔在内的多种炔类化合物,高效合了35个目标产物,结构均经过1H NMR、13C NMR、31P NMR、HR MS数据确认。4.设计实验对反应机理做了深入的研究:而本文通过氮气保护、自由基阻断剂、31P NMR跟踪等实验手段,证实了通过该方法合成的β-羰基磷酸酯并非由先生成炔基磷酸酯而后水解的过程获得,提出了由过渡金属离子Ag2+引发生成磷自由基,从而引发系列化学反应的自由基机理。