基于雙環(huán)化反應(yīng)的呋喃骨架構(gòu)建研究

范 威

（滁州城市職業(yè)學(xué)院 科研處，安徽滁州 239000）

呋喃骨架[1]存在于許多生物活性分子和藥物中間體中（圖1中的Gelsemiol[2]、Tournefolin C[3]、Angelone[4]）。該類衍生物除了用作抗白血病藥[5]、EAAT3抑制劑[6]、NF-κB抑制劑[7]外，還可充當(dāng)有機(jī)合成的原料，是一類重要的氧雜環(huán)化合物[8]。通過雙環(huán)化反應(yīng)來合成該類衍生物的方法，頻繁被國內(nèi)外課題組報道。

圖1 含有呋喃骨架的活性分子

1 單組分雙環(huán)化反應(yīng)

Ting 等[9]報道了烯炔的環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)，通過羥基觸發(fā)的[3.3]-σ烯丙基重排過程，生成了2,6-二氧雜雙環(huán)[3.1.0]己烷衍生物（圖2a）。Logan等[10]報道了錳介導(dǎo)的氧化自由基環(huán)化反應(yīng)，從簡單的線性前體合成了一系列密集功能化的[3.3.0]-雙環(huán)γ-內(nèi)酯（圖2b）。Wong等[11]報道了三氟甲烷磺酰亞胺的催化反應(yīng)，通過環(huán)氧化和Semipinacol重排過程，在室溫條件下合成了二苯并呋喃衍生物（圖2c）。Dawande等[12]報道了三氟甲烷磺酸銀催化下（（2-炔基）芳基）環(huán)丙基酮的串聯(lián)分子內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，經(jīng)區(qū)域選擇性炔烴水合、環(huán)丙基酮-2,3-二氫呋喃重排和苯環(huán)化過程，合成了2,3-二氫萘并[1,2-b]呋喃（圖2d）。Panda等[13]開發(fā)了一種新的金催化的炔烴環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)，高效構(gòu)建了呋喃并苯并吡喃骨架（圖2e）。Albarghouti等[14]報道了醋酸鈀催化的串聯(lián)Wacker-Heck雙環(huán)化反應(yīng)，為螺環(huán)內(nèi)酯的合成提供了一種簡便的方法（圖2f）。Ravindar等[15]發(fā)展了二價汞催化下炔二醇或炔三醇的雙環(huán)化反應(yīng)，高產(chǎn)率地得到螺環(huán)醚衍生物（圖2g）。Sakakura等[16]描述了Br?nsted堿輔助下硼酸催化的羧酸分子內(nèi)脫水自縮合反應(yīng)，合成了苯并[1,2-c:4,5-c']二呋喃-1,3,5,7-四酮（圖2h）。

圖2 構(gòu)建呋喃骨架的單組分雙環(huán)化反應(yīng)

2 雙組分雙環(huán)化反應(yīng)

Wang等[17]以2-芳酰基乙烯基肉桂醛和芳醛為原料，以極好的對映選擇性構(gòu)建了手性多功能化的四氫茚并[1,2-c]呋喃-1-酮（圖3a）。Yao等[18]以吡喃酮與α,β-不飽和羰基化合物為原料，通過串聯(lián)Knoevenagel縮合和6π電環(huán)化過程，合成了呋喃并[2,3-b]吡喃衍生物（圖3b）。Zhang等[19]在金催化下，發(fā)展了1,4-全碳偶極子和庚三烯酮的[8+4]環(huán)加成反應(yīng)，以良好的產(chǎn)率得到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的7,7,5-三環(huán)氧雜環(huán)衍生物（圖3c）。Reddy等[20]報道了丙二腈的對映選擇性不對稱1,4-和1,2-加成反應(yīng)，以良好的產(chǎn)率合成氧雜螺-[4,4]-壬烷（圖3d）。Borthakur等[21]以二價鈀為催化劑，通過脫羰基C-H/ C-C活化和環(huán)化反應(yīng)，實現(xiàn)了亞炔基鄰苯二甲酸酯的合成（圖3e）。

圖3 構(gòu)建呋喃骨架的兩組分雙環(huán)化反應(yīng)

3 多組分雙環(huán)化反應(yīng)

Nagaraju等[22]發(fā)展了Br?nsted堿催化的區(qū)域選擇性環(huán)化反應(yīng)，從炔基α-二酮和α-氰基酮出發(fā)，室溫條件下合成了不同的呋喃衍生物（圖4a）。Shao等[23]報道了硫葉立德引發(fā)的[4+1]/ [4+2]環(huán)化反應(yīng)，三組分一步合成二苯并呋喃丙烯酸酯衍生物（圖4b）。Yang等[24]用三價銠催化磺胺嘧啶苯甲酰胺和α-重氮羰基化合物，在二氯乙烷溶液中合成了呋喃并[2,3-c]異色烯衍生物（圖4c）。Mei Y-L等[25]報道了銠催化下的連續(xù)C-H鍵官能化反應(yīng)，合成了帶有苯并呋喃單元的茚衍生物（圖4d）。Luo等[26]報道了鈀催化的2-炔基苯酚與一氧化碳的羰基化反應(yīng)，以高選擇性合成3-（苯并呋喃-3-基亞甲基）苯并呋喃-2（3H）-酮（圖4e）。

圖4 構(gòu)建呋喃骨架的多組分雙環(huán)化反應(yīng)

4 結(jié)論

基于雙環(huán)化反應(yīng)的呋喃骨架構(gòu)建研究，從單組分、雙組分、多組分三個角度構(gòu)建了二苯并呋喃、萘并[1,2-b]呋喃、呋喃并苯并吡喃、茚并[1,2-c]呋喃、呋喃并[2,3-b]吡喃、呋喃并[2,3-c]異色烯等多樣的吡喃骨架，為探索更加綠色高效的呋喃衍生物合成新法開拓了思路。