含膦杂环化合物是一类重要的有机化合物,它们不仅广泛存在于许多具有生理、药理活性的天然产物和药物分子中,而且还经常被用作许多其它化合物合成的关键中间体和有机配体。因此,这类化合物的合成一直是有机化学家们的一项重要研究内容。传统合成含膦杂环化合物的方法,往往路线比较冗长,一般需要高温或使用当量的强氧化剂等苛刻条件。因此,发展简便、经济、绿色的方法来高效地合成含膦化合物具有重要的研究意义。本文针对这一问题,通过使用课题组前期开发的乙炔基苯并恶嗪酮为原料,在室温条件下,通过使用廉价的金属铜催化剂,实现了 2-膦亚甲基吲哚类化合物的一步高效合成。其机理是:在铜催化的条件下,乙炔基苯并恶嗪酮脱去一分子二氧化碳,形成铜稳定的1,4-偶极体;然后,亲核试剂P(O)H化合物进攻偶极体中亚丙二烯基铜中间体的Cγ位,继而通过分子内的迈克尔加成等过程最终生成2-膦亚甲基吲哚类化合物。通过一系列条件筛选,我们发现,在碘化亚铜和吡啶噁唑啉配体(Pybox)催化下,以甲醇为溶剂,二异丙基乙基胺为碱的条件下可以以较高的选择性得到预期的目标产物。同时,我们还考察了该反应的底物适用范围,在标准条件下,一系列结构多样的2-膦亚甲基吲哚类化合物可以以中等到较好的产率(65-99%)被高效合成。值得提出的是,当使用含有一个季碳中心的炔基苯并恶嗪酮底物尝试该反应时,可以以40%的产率合成2,3-二取代的含膦吲哚类化合物。所有产物的结构都通过核磁氢谱、碳谱、和高分辨质谱得以表征。此外,我们根据相关文献报道以及控制实验结果,提出了该反应可能的机理。以上研究成果以第一作者发表于Chemical Commenications(2018,54,3154-3157)。