Page 51 - 《精细化工》2020年第8期
P. 51
第 8 期 曹海泳，等: 二烯酮类化合物在构建复杂有机化合物中的应用 ·1549·
综上所述，1,4-戊二烯-3-酮类化合物与不同试剂 苯并三氮唑也可以作为一类含氮的 Michael 供
实现了多种合成转化，构建了诸多功能各异的有机分 体，实现与不同受体间的 Michael 加成反应，有效
子。尤其是中国有机化学工作者鄢明、王兴旺、王立 地构建 C—N 键。2017 年，西北师范大学李政等 [52]
新、何林等分别首次实现了 1,4-戊二烯-3-酮类化合物 以摩尔分数 20%醋酸钾为催化剂，乙腈为溶剂，于
与丙二腈、硝基甲烷、氧化吲哚和芴的加成反应，取 80 ℃下，实现了苯并三氮唑与 2,4-戊二烯-1-酮类化
得一些原创性的研究成果，这些成果为 1,4-戊二烯-3- 合物（29）的氮杂 Michael 加成反应，以 78%~87%
酮类化合物在有机合成中的广泛应用奠定了基础。 的产率得到了一系列 3-苯并三氮唑基-1,5-二芳基-4-
戊烯-1-酮类化合物。该反应底物 1,5-二芳基-2,4-戊
3 2,4-戊二烯-1-酮类化合物在有机合成中
二烯-1-酮的化学选择性较好，和苯并三氮唑反应时仅
的应用 发生了 1,4-共轭加成，未发现 1,2-加成和 1,6-加成产物
的形成。本研究所用催化剂价格低廉，且对空气和水
3.1 经杂 Michael 加成反应合成含硫、氮化合物
不敏感，操作简单、反应条件温和，为一种非常经济
含氧、硫、氮等亲核试剂与 α, β-不饱和化合物
的构建碳氮键的策略，初步具备工业化生产的基础。
的杂 Michael 加成反应是构建碳-杂原子键最重要的
手段之一 [44-50] 。硫醇（酚）是一类优良的含硫亲核
试剂，其亲核性强，与 α, β-不饱和酮的杂 Michael
加成反应较易发生且产率较高。方酰胺具有与硫脲
（脲）类似的结构特征，也是通过氢键作用而活化
底物，2016 年，KOWALCZYK 等 [51] 以金鸡纳碱衍
生的方酰胺为催化剂实现了硫醇与 2,4-戊二烯-1-酮 吡唑并[1,5-a]嘧啶片段是抗焦虑药奥西普隆、
类化合物（28）的不对称 1, 4-共轭加成反应，在摩 催眠药扎来普隆的核心结构；此外，吡唑并[1,5-a]
尔分数 1%催化剂作用下，室温下就能以 15%~88% 嘧啶还是染料工业中重要的中间体，然而，3-吡唑
的产率和 78%~94% e.e.值得到目标产物。实验发现， 胺可实现该类结构的高效合成。2017 年，李政等 [53]
3
该反应的底物适用范围较广，当 R 为苄基、取代苄 实现了 3-吡唑胺与 2,4-戊二烯-1-酮类化合物（28）
基、烯丙基及苯基时反应均能顺利发生，只是当 R 3 的杂 Michael 加成/亲核加成/1,3-氢迁移反应，以
2
1
为苯基时反应的对映选择性较低；当 R 和 R 均为
55%~93%的产率一步构建了一系列二芳基吡唑并
芳基及取代芳基时能获得中等的产率和较高的对映 [1,5-a]嘧啶类化合物。研究发现，该反应的底物适
1
2
选择性；当 R 为甲基、R 为芳基时，反应底物的活 用范围较广，当 R 为苯基、取代苯基、吡咯基、呋
1
性较低，只能得到 15%的产率。硫醇亲核性强，化
喃基、噻吩基、吡啶基、吡嗪基时反应均能顺利发
学活性较高，反应速率快，但往往会导致化学反应
1
生；遗憾的是，当 R 为对硝基苯基、对氨基苯基和
的区域选择性和对映选择性难以控制，无法达到预
甲基时该反应不能发生。与文献相比，该制备吡唑
期要求。此时，结构特殊的催化剂至关重要，文献[51]
并[1,5-a]嘧啶骨架的方法，所用原料结构简单、原
筛选出含方酰胺的双功能催化剂，一方面利用方酰
胺的两个氨基氢原子与 2,4-戊二烯-1-酮类化合物的 料易得，催化剂价格便宜，反应条件不苛刻，反应时
间短，制备效率较高，因此，容易实现大批量生产。
羰基形成氢键作用；另一方面，催化剂中桥环氮原
子与硫醇的氢原子形成氢键作用，该双氢键作用过
渡态形成后，硫原子选择性地从一侧进攻 3-位碳原子，
从而高区域选择性和对映选择性地得到产物。
3.2 合成多取代茚酮类化合物
茚酮是一种重要的化工和医药中间体，可实现
多种具有不同生物活性的含苯并环戊烷骨架化合物
的合成。然而，多取代茚酮类化合物因其可实现多
种转化而备受关注 [54-55] 。2017 年，RAMASASTRY
课题组 [56] 实现了 2'-酰基-2,4-戊二烯-1-酮类化合物
（30）的分子内 MBH 反应，在摩尔分数 10%三甲
基膦催化下，甲苯为溶剂，室温下反应 30 min 即可
