酞嗪-2-二氰基甲烷鎓鹽的串聯環化反應及新型六環咪唑并[2,1-a]酞嗪的構建

詹 固, 侯秋夢, 韓 波

(成都中醫藥大學 藥學院 西南特色中藥資源國家重點實驗室,四川 成都 611137)

甲亞胺葉立德作為一類重要的1,3-偶極子[1-5],能在參與環加成反應的同時產生高度官能化二氫吡咯和吡咯烷環系,因而被廣泛應用于天然產物和藥物分子的合成中。其中,酞嗪-2-二氰基甲烷鎓鹽(1)屬于一類特殊的甲亞胺葉立德,其結構中由于酞嗪和雙氰基的存在,使這類1,3-偶極子具有良好的穩定性特征,并且化合物1可以以酞嗪和四氰基環氧乙烷為原料在溫和條件下合成。目前,酞嗪-2-二氰基甲烷鎓鹽反應的研究主要集中于1,3-偶極子參與的[3+n]環加成反應(Scheme 1a)。例如,酞嗪-2-二氰基甲烷鎓鹽(1)和2π-親偶極體發生[3+2]環加成反應可以構建氫化吡咯并酞嗪[6-8]。同時,化合物1還可以與其他1,3-偶極子發生[3+3]環加成反應。例如,化合物1可以與亞氨基酯反應生成取代的哌嗪并酞嗪[9],還可以與環丙烷1,1-二酯發生反應生成哌啶并酞嗪衍生物[10]。此外,化合物1能與原位生成的偶氮烯烴發生[3+4]環加成反應[11]。然而,化合物1除了作為1,3-偶極子參與[3+n]環加成反應以外,參與的其它環化反應模式鮮為報道。

Scheme 1

基于此,為了進一步豐富此類分子在合成中的應用,本研究探究了化合物1環化反應的新模式[12-14]。在化合物1與2-羥基芐醇的反應中,本課題組首次發現化合物1可以作為2C合成子,與2-羥基芐醇在Br?nsted酸催化下原位形成的鄰亞甲基醌中間體發生[2+4]環加成反應,獲得的色滿-2-亞胺哌嗪中間體進一步發生分子內環化生成新型的六環咪唑并[2,1-a]酞嗪產物(Scheme 1b)?！?br>