（有机化学专业论文）α—烯酰基二硫缩烯酮的合成及应用研究.pdf

摘要 自从1 9 1 0 年k e l b e r 首次合成仪一苯甲酰基二甲硫缩烯酮以来，经过近百年的发展， a 一羰基二硫缩烯酮化学已经在合成有机化学中占有了重要一席，特别是近三十年来发展 更快，每年都有相当数量的文章出现，并有数篇综述对这些工作进行了总结。一般来说， 基于0 l 羰基二硫缩烯酮化学的反应主要为：与金属有机试剂的选择性加成反应，与氮亲 核体的共轭加成反应，a 一碳原子的亲核性及相关反应，烷硫基作为硫醇的替代试剂的应 用及基于如上反应的合成应用。 在众多的一羰基二硫缩烯酮类化合物中，a 烯酰基二硫缩烯酮具有易于制各，官能 团多等特点。从结构上看，烯酰基二硫缩烯酮属于1 ，5 双亲电的双m i c h a e l 受体，可 与亲核体( m i c h a e l 给体) 发生亲核加成及亲核加成消除等反应。此外，一一位官能团及 烷硫基的变化将对该类化合物的性质产生明显的影响。因此，a 烯酰基二硫缩烯酮的合 成及其在合成中的应用研究是一重要的研究课题。 发展新的基元反应和新的合成方法是有机化学创新进步的基础。在本课题组常年从 事a 羰基二硫缩烯酮化学研究的基础上，本论文利用合成设计、以o 【一烯酰基二硫缩烯酮 的合成为工作基础，以发展新基元合成反应和合成新方法为目标，创建了一种新的 5 + 1 成环策略，由此建立了一种通用性强、步骤简洁的合成多取代六员碳环、多取代含氮 及含硫六员杂环化合物的新方法。同时，从a 一烯酰基二硫缩烯酮类化合物出发，对经分 子内a n t i m i c h a e l 反应合成含氧，氮，硫五员杂环化合物的合成方法学进行了较为深入 的探讨。论文工作主要包括以下两大部分七个方面的内容。 第一部分，o t 一烯酰基二硫缩烯酮作为1 ，5 一双亲电五碳合成子的 5 + 1 成环策略一 构筑多取代六员碳环、含氮及含硫六员杂环化合物的新方法。包括： 1 设计合成了新的值乙酰基二硫缩烯酮化合物，然后经与各种醛的缩合反应，制 备了一系列a 一烯酰基二硫缩烯酮化合物。 2 创建了区域专一性的 5 c + l c 成环策略。利用 5 c 十1 c 成环策略合成了一 系列多取代酚类化合物，通过中间体的捕捉，提出了可能的环合芳构化反应机理。 3 通过调控反应条件，以a 烯酰基二硫缩烯酮与硝基烷烃的 5 c + l c 成环为基 础，实现了多取代环己烯酮的合成，并且发现该反应具有很高的立体选择性。 4 作为 5 c + 1 c 成环策略的扩展，实现了仅烯酰基二硫缩烯酮与胺的 5 c + l n t 成环反应，发展了合成二氢一4 一吡啶酮化合物的新方法。实验表明，多种胺类化合物都 可以应用到该成环反应中。通过手性诱导，实现了二氢一4 一吡啶酮的不对称合成。 5 发展了 5 c + l s 一步合成二氢4 一噻喃酮的新方法。仪烯酰基二硫缩烯酮能够 与n a 。s 9 h 。0 在温和的条件下进行成环反应，较高产率地生成了一系列多取代的二氢一4 一 噻喃酮类化合物。其中，使用无毒，商业上易得的n a 。s 9 h 。0 作为硫源是该方法的一个 特色。在进一步的应用中，我们合成了2 氨基噻喃酮衍生物以及d n a 依靠的蛋白质激 酶( d n a p k ) 的抑制剂。 第二部分，我们研究了烯酰基二硫缩烯酮分子内的成环反应，发现了新颖的涉及 0 【，p - 乙烯基不饱和体系的分子内a n t im i c h a e l 加成反应，并分别合成了一系列重要的 五员杂环化合物：特窗酸( t e t r o n i ca c i d s ) 、特胺酸( t e t r a m i ca c i d s ) 和二氢噻吩 一3 一酮。 这一部分内容主要包括： 6 我们发现a 一乙酰基一o 【一乙氧羰基二硫缩烯酮与2 一4 一吡啶甲醛经序列的碱酸催 化反应，能够一步直接生成特窗酸衍生物。经过对反应机理的研究，证明关环步骤是仪一 烯酰基一羧基二硫缩烯酮分子内的氧杂a n t i - m i c h a e l 加成反应。进一步，我们研究了 所得特窗酸的转化反应，合成了一些新的特窗酸衍生物。 7 我们进一步拓展分子内a n t i m i c h a e l 加成反应的范围，实现了酰胺负离子与 ，户不饱和烯酮体系的分子内氮杂a n ti - m i c h a e l 加成反应。通过。卜乙酰基一”芳胺烷 胺羰基二硫缩烯酮与各种醛的缩合反应，我们很容易地一步合成了多取代的特胺酸化合 物。通过对反应机理的研究，我们发现环合步骤是伐一烯酰基一o 【_ 芳胺烷胺羰基二硫缩 烯酮分子内的氮杂a n t i m i c h a e l 加成。经实验对比与理论计算，我们认为( 1 ) 亲核位 点与亲电位点的共轭连接及( 2 ) 亲核位点与烯酮伐一位的邻近是分子内a n t i m i c h a e l 加成反应发生的有利因素。我们的结果证明通过钝化烯酮体系的羰基也可以引发 a n t i m i c h a e l 加成反应。 8 进一步，我们又发现了一个涉及0 【，户不饱和烯酮体系的分子内a n t i m i c h a e l 加 成反应，即c c 一烯酰基环二硫缩烯酮在胺类化合物的作用下能够发生开环一分子内的硫杂 a n t i m i c h a e l 加成，导致了五员硫环化合物的合成。这一实验结果再次证明了通过钝化 烯酮体系的羰基是引发a n t i m i c h a e l 加成反应的有效途径。在此基础上，我们小组开 展了进一步的研究，发现该反应的适用范围相当宽泛。这一部分工作还在进行之中。 i i 关键词：仪烯酰基二硫缩烯酮； 5 + 1 成环反应：六员环分子；反一m i c h a e l 加成； 五员环分子 i l l a b s t r a c t s i n c ek e l b e rf i r s ts y n t h e s i z e dt h ec c - b e n z o y lk e t e n e - ( s ，s ) 一a c e t a li n 1 9 1 0 ，o 【_ - o x o k e t e n e - ( s 一a c e t a l sc h e m i s t r yh a sb e c o m ea ni m p o r t a n td i v i s i o ni no r g a n i cc h e m i s t r yt h r o u g h t h ed e v e l o p m e n to fn e a ro n eh u n d r e dy e a r s p a r t i c u l a ri nr e c e n tt b z e ed e c a d e s ，q u i t ea m o u n t o fd o c u m e n t sh a v e b e e np u b l i s h e di n t h i s a r e a ，a n ds e v e r a lr e v i e w sw e r es u c c e s s i v e l y r e p o r t e d t os u m m a r i z et h e s er e s u l t s g e n e r a l l y , t h er e a c t i o nt y p e si n v o l o v i n g 仳- o x o k e t e n e - 伍回- a c e t a l s m a i n l y i n c l u d et h e r e g i o s e l e c t i v e a d d i t i o n a r o m a t i z a t i o n 、v i t h o r g a n o m e t a l l i cr e a g e n t s ，c o n j u g a t ea d d i t i o n - c y c l i z a t i o nw i t hn i t r o g e nn u c l e o p h i l i cs p e c i e s ， n u c l e o p h i l i cr e a c t i o n so f0 【一c a r b o n ，a c t i n ga so d o r l e s sd i t h i o le q u i v a l e n t si nt h i o a c e t a i i z a t i o n a n dm i c h a e la d d i t i o n s ，a sw e l la st h es y n t h e t i ca p p l i c a t i o n sb a s e do i lt h ea b o v er e a c t i o n s a m o n gt h ev a r i o u sa o x ok e t e n e - 回一a c e t a l s ，一a l k e n o y lk e t e n e - 强- a c e t a l sa r ee a s i e r t op r e p a r ea n db e a rm u c hm o r ef u n c t i o n a l i t i e s f r o mt h ev i e wo fs t r u c t u r e ，a a l k e n o y l k e t e n e 一 j s ) 一a c e t a l sc o n t a i nt w oe n o n ef r a g m e n t s ，s ot h e ys h o u l dh a v et h ep o t e n t i a lt ob e a t t a c k e dt w ot i m e sb yb i n u c l e o p h i l i c s p e c i e s ，w h i c hc o u l dr e s u l ti nt h ef o r m a t i o no f s i x m e m b e r e dr i n gs y s t e m s i na d d i t i o n , t h ev a r i a t i o n so ft h es u b s t i t u e n t sa t 一p o s i t i o na n d t h ea l k y l t h i og r o u p sh a v et h es i g n i f i c a n te f f e c to nt h e i rr e a c t i v i t y t h e r e f o r e ，s t u d i e so nt h e s y n t h e s i sa n dt h ea p p l i c a t i o n so f - a l k e n o y lk e t e n e - 回a c e t a l ss h o u l db eav a l u a b l e r e s e a r c hp r o j e c t d e v e l o p m e n t so fn e wb a s i cr e a c t i o n sa n dn e ws y n t h e t i cm e t h o d sa r et h eb a s i sf o rt h e i n n o v a t i o na n da d v a n c eo f o r g a n i cc h e m i s t r y b a s e do nt h er e s e a r c ha c h i e v e m e n to f o u r g r o u p i na o x ok e t e n e - 假一a c e t a lc h e m i s t r yi nt h ep a s tf i f t e e ny e a r s ，m yt h e s i ss t a r t sf r o mt h e s y n t h e s i so fn e wa a l k e n o y lk e t e n e - 假s ) - a c e t a l st h r o u g hs y n t h e t i cd e s i g n ，a n f i n gt od e v e l o p n e wb a s i cr e a c t i o n sm a dn e w s y n t h e t i cm e t h o d sf o ri n t e r e s t i n gc y c l i cm o l e c u l e s ，p a r t i c u l a r l y , d e v e l o p i n g an e w 5 + 1 s y n t h e t i cs t r a t e g yt o p r o v i d eag e n e r a la n ds i m p l er o u t et o p o l y s u b s t i t u t e ds i x m e m b e r e dr i n gs y s t e m s a tt h es a n - l et i m e s t a r t i n gf r o mt h ea a l k e n o y l k e t e n e - 回a c e t a l s ，i n v e s t i g a t i o n sw e r ea l s oc a r r i e do u to nt h es y n t h e t i cm e t h o d o l o g yf o r f i v e m e m b e r e d o x y g e n 一，n i t r o g e n a n ds u l f u r c o n t a i n i n gh e t e r o c y c l e sb yi n t r a m o l e c u l a r a n t i m i c h a e la d d i t i o n t h ec o n t e n t si nt h i st h e s i sm a i n l yi n c l u d e st w op a r t sa n ds e v e na s p e c t s i nt h ef i r s tp a r t ，w eu t i l i z e da a l k e n o y lk e t e n e 固一a c e t a l sa st h e 1 ，5 一b i e l e c t r o n l c t v f i v e - c a r b o nc o m p o n e n t st or e a c tw i t hv a r i o u sb i n u c l e o p h i l i cs p e c i e si na 5 + 1 】a n n u l a t i o n , a m i n gt od e v e l pn e wm e t h o df o rt h ec o n s t r a c t i o no fs i x m e m b e r e dc a r b o c y c l e sa n dn i t r o g e n ， s u l f u r - c o n t a i n i n gh e t e r o c y c l e s t h e yi n c l u d e ： 1 d e s i g na n ds y n t h e s i so ft h r e eg r o u p so f a c y lk e t e n e 一 曲一a c e t a l sa c c o r d i n gt ot h e 一s u b s t i t u e n t s ，t h e nt h e yw e r eu s e dt or e a c tw i t hv a r i o u sa i d e h y d e sa n dr e s u l t e d i nt h e f o r m a t i o no f t h r e eg r o u p so f a - a l k e n o y lk e t e n e - ( s 一a c e t a l si nh i g hy i e l d s 2 d e v e l o p m e n to far e g i o s e l e c t i v e 5 c + 1c a n n u l a t i o ns t r a t e g y w es y n t h e s i z e da s e r i e so f p o l y s u b s t i t u t e dp h e n o l s v i a t h e o n e s t e p r e a c t i o nb e t w e e nd - a l k e n o y l k e t e n e 一a c e t a l sa n dn i t r o a l k a n e s ，b y c a t c h i n gr e a c t i o ni n t e r m e d i a t e ，w ep r o p o s e da p o s s i b l em e c h a n i s m f o rt h e 【5 c + 1 c c y c l o a r o m a t i z a t i o nr e a c t i o n s 3 b s e do nt h e 5 c + 1 c 】a n n u l a t i o nb e t w e e na a l k e n o y lk e t e n e 一儡却一a c e t a l sa n d n i t r o a l k a n e s ，w er e a l i z e dt h es e l e c t i v es y n t h e s i so fp o l y s u b s t i t u t e dc y c l o h e x e n o n e sb yt h e c o n t r o lo f r e a c t i o nc o n d i t i o n s ，w h e r ew ef o u n dt h er e a c t i o nw a sh j 【g h l ys t e r o s e l e c t i v e 4 a st h ef u r t h e ra p p l i c a t i o no f 5 + 1 a n n u l a t i o ns t r a t e g y , w er e a l i z e dt h e 5 c + 1 n a n n u l a t i o nb e t w e e n 伐- a l k e n o y lk e t e n e 一偶$ 一a c e t a l sa n da m i n e s ，d e v e l o p i n gan e wm e t h o df o r t h es y n t h e s i so f2 3 一d i h y d r o 一4 一p y r i d o n e s t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a tv a r i o u s t y p e so fa m i n e sc o u l db ea p p l i e di ns u c hc y e l i z a t i o nr e a c t i o n s i na d d i t i o n ，w ea c h i e v e dt h e a s y t n m e t r i cs y n t h e s i so f 2 ，3 - d i h y d r o - 4 p 妒d o n e s 5 d e v e l o p m e n to fan e w m e t h o df o rt h es y n t h e s i so f2 3 一d i h y d r o 一4 一t h i o p y r a n o n e sb y f o r m a l 5 c + 1s 】a n n u l a t i o nb e t w e e na a l k e n o y lk e t e n e - 一a c e t a l sa n dn a 2 s 9 h 2 0 i ti s n o t a b l et h a tt h en o n t o x i ca n dc o n a m e r c i a la v a i l a b l en a 2 s 9 h 2 0w a su s e da st h es u l f u rs o u r c e i nf u r t h e r s y n t h e t i ct r a n s f o r m a t i o n s ， w e s u c c e s s f u l l yp r e p a r e d2 - a m i n o t h i o p y r a n o n e d e r i v a t i v e sa sw e l la sa ni n h i b i t o ro fd n a d e p e n d e n tp r o t e i nn n a s e ( d n a - p k ) i nt h es e c o n dp a r to ft h e s i s ，w ef o c u s e do nt h ei n t r a m o l e c u l a rc y c l i z a t i o nr e a c t i o n so f - a l k e n o y lk e t e n e 一( s s ) 一a c e t a l s ，a n df o u n dt h r e en o v e li n t r a m o l e c u l a ra n t i m i c h a e la d d i t i o n r e a c t i o n s ，r e s u l t i n gi nt h ef o r m a t i o no ft h r e ek i n d so fu s e f u lh e t e r o c y c l e si n c l u d i n gt e t r o n i c a c i d s ，t e t r a m i ca c i d sa n dt h i o p h e n 一3 ( 2 ) - o n e s ，r e s p e c t i v e l y t h ec o m e n t si nt h i sp a r ti n c l u d e ： 6 w ef o u n dt h a tt h er e a c t i o n s o f 仪一a c y l d c a r b e t h o x yk e t e n e 一慨回- a c e t a l s w i t h 2 一4 - p y r i d i n e e a r b o x a l d e h y d ec o u l da f f o r dt e t r o n i ca c i d sd i r e c t l yt h r o u g hs e q u e n t i a lb a s e - a c i d c a t a l y z e dp r o c e s s i n v e s t i g a t i o n o nr e a c t i o nm e c h a n i s mp r o v e dt h a tt h ei n t r a m o l e c u l a r v o x y g e na n t i - m i c h a e la d d i t i o no fa a c y l a c a r b o x y lk e t e n e 一 研- a c e t a l sw a st h er i n g c l o s u r e s t e p ，s u b s e q u e n t l nf u r t h e rt r a n s f o r m a t i o n so nt h es y n t h e s i z e dt e t r o n i ea c i d sw e r ec a r r i e do u t , l e a d i n gt ot h es y n t h e s i so fs o m en e wt e t r o n i ca c i dd e r i v a t i v e s 7 w ef u r t h e re x t e n d e dt h es p e c t r ao fa n t i m i c h a e la d d i t i o n st oam o r eo r d i r l a r ye n o n e s y s t e m s ，a n dr e a l i z e dt h ei n t r a m o l e c u l a rn i t r o g e na n t i m i c h a e la d d i t i o no fa m i d ea n i o nt o a ，f l - e t h y l e n i c a l l y - u n s a t u r a t e de n o n e s w ec a ne a s i l yp r e p a r et e t r a m i ca c i d st h r o u g ht h e o n e s t e p r e a c t i o nb e t w e e n d a c y l - 仪一i m i d ek e t e n e 一 固一a c e t a l sa n dv a r i o u sa l d e h y d e s i n v e s t i g a t i o no nr e a c t i o nm e c h a n i s mi n d i c a t e dt h a t t h er i n g c l o s u r e s t e pi n v o l v e di nt h e i n t r a m o l e c u l a ra z a a n t i - m i c h a e la d d i t i o no fa - a l k e n o y l - 也- i m i d ek e t e n e - ( s 固一a c e t a l s b a s e d o nt h er e s u l t so fp a r a l l e le x p e r i m e n t sa n dt h e o r e t i c a lc a l c u l a t i o n s ，w ec o n c l u d et h a tt h e f a v o r i n gf a c t o r sf o rt h eo b s e r v e dr e g i o s e l e c t i v i t ya r e ( 1 ) c o n j u g a t e da n dr i g i dm o l e c u l a r s k e l e t o na n d ( 2 ) p r o x i m i t yo fn u c l e o p h i l i cs i t et or - p o s i t i o no fe n o n ef r a g m e n t o u rf i n d i n g s i n d i c a t e dt h a tt h ed e a c t i v a t i o no fc a r b o n y lg r o u po ft h ee n o n es y s t e m sw a sa na l t e r n a t i v e r o u t et oi n d u c ea na n t i m i c h a e la d d i t i o n 8 f u r t h e r m o r e ，w ef o u n da n o t h e rc a s eo fi n t r a m o l r c u l a ra n t i m i c h a e la d d i t i o nt o 0 【，肛e t h y l e n i c a l l y u n s a t u r a t e de n o n e s ，i nw h i c ha ni n t r a m o l e c u l a rt h i o - a n t i m i c h a e la d d i t i o n s o fo 【一a l k e n o y lc y c l i ck e t e n e 一( s 印- a c e t a l sc o u l do c c u r r e di nt h ep r e s e n c eo fa m i n e s ，a l l o w i n g t h ef o r m a t i o no ff i v e m e m b e r e ds u l f u r - c o m a i n i n gh e t e r o c y c l e s i th a ss h o w no n c ea g a i nt h e d e a c t i v m i o no fc a r b o n y lg r o u po ft h ee n o n es y s t e m si sa l le f f i c i e n ts t r a t e g yf o ra na n t i - m i c h a e la d d i t i o n b a s e do nt h i sr e s u l t ，o u rt e a mc a r r i e do u tf u r t h e rr e s e a r c ha n df o u n dt h es p e c t r ao fs u c h r e a c t i o ni sq u i t ew i d e s t u d i e so nt h i st o p i ca r eu n d e ri n v e s t i g a t i o ni no u rl a b o r a t o r y k e yw o r d s ：吼- a l k e n o y lk e t e n e 一 曲一a c e t a l s ； 5 + 1 a n n u l a t i o n ；s i x m e m b e r e dr i n g m o l e c u l a r s ；a n t i - - m i c h a e la d d i t i o n s ；f i v e - m e m b e r e dr i n gm o l e c u l a r s v i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究： 作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师 范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：墅壶翌 日期 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：缎 指导教师签名： 日 期：2 1 鱼：芝2 f 日 期 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：垒丝4 翌选盔监 通讯地址：皂塑蛭莲。盘堡篮重l 坠 电话：至望生垡z 邮编：旦! ! 业 第一部分背景和选题 第一章一羰基二硫缩烯酮化学简介 1 引言 如图1 1 所示，。【一羰基二硫缩烯酮指的是p ，户双烷硫基取代的c c ，户不饱和羰基化合 物。自从1 9 1 0 年k e l b e r 首次合成d 苯甲酰基二甲硫缩烯酮以来，【1 1 经过近百年的发展， o l 一羰基二硫缩烯酮化学已经在合成有机化学中占有了重要一席，特别是近三十年来发展 更快，每年都有相当数量的文章出现，并先后有数篇综述对这些工作进行了总结。【2 1 k e l b e r 8 os r 。 i r ， 1 a 图1 1a 一羰基二硫缩烯酮 2 一羰基二硫缩烯酮的结构、制备及反应 2 1 结构 os 、 s a r 2 1 b 0 【一羰基二硫缩烯酮化合物碳一碳双键的两端分别连有两个烷硫基及酰基，其中酰基 包括c h o ，c o r ，c 0 2 r ，c o n h 2 和c n ( 潜在的羰基) 等拉电子取代基，烷硫基可为 开链( 如l a ) 或环状( 如l b ) 结构( 图1 1 ) 。由于烷硫基的推电子作用及羰基的拉电 子作用，碳一碳双键被高度极化，所以1 一般又被称为极化的或推一拉乙烯类化合物。 髓秽甚。r 一r 2 矗 图1 2 船节辖躲 、r 2 i e 一羰基二硫缩烯酮在合成上的应用归因于其内在的化学性质。如图1 2 所示，从结 构上看，该类化合物相当于插烯型硫酯，为1 ，3 双亲电体，可与合适的双亲核体发生成 瞅 环反应。根据软硬酸碱理论，羰基碳和b 一碳原子可分别看作是硬、软亲电中心，从而能 够依据目标产物的结构要求来选择合适的软、硬亲核试剂，选择性地进行1 ，2 - 加成或 1 ，4 - 共轭加成反应。这种可变的官能团转化、软一硬亲电位点的共存以及其可能的转化 使得d 羰基二硫缩烯酮类化合物成为一类非常吸引人的合成中间体，被成功地应用到各 种环的和非环体系的构筑中。 2 2 制备 c t , 一羰基二硫缩烯酮的制备一般是从含活泼亚甲基化合物2 出发，在合适的碱及溶剂 的作用下产生烯醇负离子，然后与二硫化碳作用，最后经硫负离子的双烷基化生成相应 的0 l 羰基二硫缩烯酮1 ( e q 卜i ) 。叫 o 。o n a + os - ，1 旦e 肉旦b l 儿。坚。( 。) 、r ， | 一r ， 、r ， 此外，由极化了的偕双卤乙烯类化合物3 与硫醇经加成消除反应也可以制备吼一羰 基二硫缩烯酮，如化合物4 的制备( e q 卜2 ) 。“1 c 6 h 5 s h e t 0 h n a 4 x = c n 7 0 ( e q 1 - 2 ) x = c 0 2 e t ，4 5 最近，我们小组实现了伐羰基二硫缩烯酮化合物的纯水相合成( e q 卜3 ) ，该方法 具有反应条件温和、易操作、产率高、环境友好等优点。”1 3 反应 ( 2 ) ( 5 ) ( 1 ) 1 ) k 2 c 0 3 h 2 0 t b a b 2 ) c s 2 ，r t ；3 】r b r 1 图1 3 反应类型 6 ) ( 4 ) ( 3 ) e嘞 百； = ( x sp e 吼 c c = ( 。 x 吖 孵 坝 一羰基二硫缩烯酮涉及到的反应类型较多，在这里我们仅选取具有代表性反应类型 予以介绍。如图1 3 所示，根据与其它试剂反应位点的不同，在这里我们将这些反应大 致归成以下几类： ( 1 ) 金属有机试剂的1 ，2 _ 力口成一芳构化反应； ( 2 ) 氮亲核体的1 ，4 共轭加成一环化反应； ( 3 ) 位的亲电取代反应； ( 4 ) 作为硫醇的替代试剂； ( 5 ) 1 ，3 - 羰基迁移反应； ( 6 ) l ，3 一二噻烷的开环反应。 3 1 金属有机试剂与1 的1 ，2 - 加成一芳构化反应 3 1 _ 1 烯丙基型金属有机试剂 1 9 8 4 年，j u n j a p p a 及其合作者首次报道了烯丙基氯化镁区域专一性地与0 【- 羰基二硫 缩烯酮1 a 发生1 ，2 一加成芳构化反应( e q 卜4 ) 。”1 该反应先生成醇5 ，然后经b f 3 e t 2 0 催 化的成环一芳构化反应生成芳甲硫醚类化合物6 。研究中发现，对于从环或非环酮衍生出 的二硫缩烯酮，反应具有一般性，只不过非环底物的产物收率较低。j u n j a p p a 等人的这 一研究成果开辟了一条合成多取代芳香化合物的新途径，成为仪碳基二硫代缩烯酮化学 研究中的一个亮点。 1 a - - , , m g b r e t 2 0 t h f o c h f j o ：产p s s m m e 。 面b f a e t 2 0 矿c 6 h 6 i 只r 玲y ( 3 9 6 8 ) 、 j u n j a p p a 及其合作者进一步研究了0 【一苯甲酰基二硫缩烯酮1 a 与烯丙基溴化镁的成 环一芳构化反应，发现在同样的反应条件下，没有得到预期的联苯，而是生成了多取代 的茚8 ( e q 卜5 ) 。对于这一实验结果，j u n j a p p a 等将其归因于过渡态中的空间排斥作用。 2 b 】 ：j 。等酽踬等。z 矗m e s s m e 仙， 我们小组将该反应拓展到了酚及酚醚的合成。”1 当我们用环二硫缩烯酮l b 与甲基烯 丙基氯化镁进行环合一芳构化反应时，发现体系中若有水或醇存在时，得到的产物是酚 或酚醚类化合物9 ，据此我们提出了取代环合一芳构化的反应机制( e q 卜6 ) 。 3 。扛晓 带 嗡器帮：扣 进一步研究表明烷硫基对成环反应的取向起决定性作用。我们发现相同条件下，五 员硫环底物的1 ，2 加成产物l o a 在b r e t 。0 作用下生成己三烯类化合物1 l ，六员硫环底物 的1 , 2 加成产物1 0 b 贝4 经环合芳构化生成了苯硫醚1 2 或由取代环合芳构化反应生成9 ( e q 17 ) 。 声b8 j s h 。z 窜r 嵩掣5 妒“等学玲 1 r t “ 在此实验结果的基础上，我们小组提出了烷硫基的调控作用这一观点，认为烷硫基 对q 一羰基二硫缩烯酮的反应取向起重要的调控作用。8 1 同时，我们进一步阐述了烷硫基 对环合一芳构化反应造成影响的原因，认为：化合物5 中的两个甲硫基成顺扭式构象，对 分子内亲核基团( 如碳碳双键) 和碳正离子间的成键障碍小，故能够生成芳甲硫醚；l o a 由于二硫戊环的非键张力及环上亚甲基空阻使得分子问或分子内的亲电进攻都很困难， 因而只能脱水生成己三烯1 1 ；相对应地，二硫己环具有一定柔性，空阻相对较小，分子 间或分子内的亲核进攻都可发生，所以1 0 b 能够进行环合一芳构化或取代一环合芳构化反 应。 套摹( a ) l h m d s , d m p u 、 、 、 b f 3 0 e t 2 m e o h ，t h f 图1 4 合成二萜p s e u d o p t e r o s i na g l y c o n e s 4 妒一巾嫂。 蛙 簿。 取代环合芳构化反应被k o c i e n s k i 和刘群等人作为关键步骤成功地应用到二萜类天 然产物p s e u d o p t e r o s i n a g l y c o n e s 的合成中( 图1 - 4 ) 。叫 3 1 2 炔丙基型金属有机试剂 与烯丙基格氏剂类似，炔丙基溴化镁也能与旺一羰基二硫缩烯酮1 a 发生1 ，2 - 力口成一环 芳化反应，产物是苯甲醚类化合物1 4 ( e q 卜8 ) 。“ 1 a h c 5 c - c h 2 m g b r e t 2 0 1 4 ( e q 8 ) 令人感兴趣的是，j u n j a p p a 及其合作者又将这一环芳化策略应用到氰亚甲基锂，合 成了多取代的吡啶化合物。“研究中，他们发现酸的选择决定醇1 5 反应的取向：用 b f 3 e t 2 0 催化时，生成l ，3 - t - - 烯类化合物1 6 ；用磷酸催化则生成了吡啶1 7 ，j u n j a p p a 等人提出一种可能的反应机制来解释1 7 的生成，其中涉及到分子间或分子内甲硫基重 排以及分子内的r i t t e r 反应( e q 卜9 ) 。 1 a n 2 c i - r c h 2 l i 1 4 0 s m e 旦竺 一h i e b 0丫、 、：。，淡 3 1 3 苄基型金属有机试剂 凝：e 一。：牵 、一r 1 | r 1 1 7 ( e q 1 9 ) j u n j a p p a 及其合作者又进一步将这种环合一芳构化策略应用到稠环芳烃的合成中。 他们利用苄基型金属有机试剂与1 a 反应，合成了一系列多取代的稠环芳烃如萘、菲等。 1 叼 他们发现金属有机试剂的种类以及芳环上取代基的类型均影响最初的加成方式 ( 1 , 2 或1 ，4 _ 力口成) ：苄基氯化镁以先后的1 ，4 - 和1 ，2 - 力n 成方式进行，生成的苄基取代的 萘衍生物1 9 ( e q 卜1 0 ) 。“” p h m g b r 1 a