近年來,孫萌副教授課題組致力于環丙烯酮的開環反應研究。該課題組于2018年首次實現了Ag(I)催化下,環丙烯酮和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的[3+2]環加成反應,有效構筑了γ-氨基丁內酯骨架結構。(Org. Lett. 2018, 20, 6636-6639)
圖1. Ag(I)催化環丙烯酮和DMF的[3+2]環加成反應(圖片來源:Org. Lett.)
C-C鍵活化是有機化學的熱點研究領域之一。環丙烯酮是迄今為止具有Hückel芳香性的最小三元環,也是被廣泛應用于合成領域的3C合成子。近期,孫萌副教授課題組又報道了:采用β-C消除的策略,通過Ag(I)催化,連續的C-C鍵斷裂、N-O鍵斷裂、Mumm重排等一系列過程,實現了硝酮對環丙烯酮的開環反應,高效構筑了酰亞胺類化合物。這是首例通過Ag催化的環戊烯酮和硝酮的加成反應,用于通過C-C鍵斷裂合成酰亞胺的方法。在這種策略中,親核加成的區域選擇性,后續轉化的觸發因素以及一系列重排均通過優異的控制進行。 此外,該方案不僅為來自各種硝酮的各種酰亞胺提供了一種新的合成方法,而且還拓寬了環丙烯酮作為3C合成子的應用。
圖2. Ag(I)催化硝酮對環丙烯酮的開環反應(圖片來源:Org. Lett.)
反應機理如圖3所示,通過在Ag(I)的協助下形成中間體I來引發反應。硝酮向中間體I的1,2-加成形成中間體II,通過β-碳消除促進的開環過程轉化為關鍵中間體III。隨后,中間體III進行順序質子化和N-O鍵裂解,釋放羧酸根陰離子(IV)和腈離子(V)以及銀鹽。IV向V的親核加成產生中間體VI,隨后的Mumm重排釋放出最終的酰亞胺3。
圖3. 反應機理(圖片來源:Org. Lett.)
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