基于双环化反应的呋喃骨架构建研究

范 威

（滁州城市职业学院 科研处，安徽滁州 239000）

呋喃骨架[1]存在于许多生物活性分子和药物中间体中（图1中的Gelsemiol[2]、Tournefolin C[3]、Angelone[4]）。该类衍生物除了用作抗白血病药[5]、EAAT3抑制剂[6]、NF-κB抑制剂[7]外，还可充当有机合成的原料，是一类重要的氧杂环化合物[8]。通过双环化反应来合成该类衍生物的方法，频繁被国内外课题组报道。

图1 含有呋喃骨架的活性分子

1 单组分双环化反应

Ting 等[9]报道了烯炔的环异构化反应，通过羟基触发的[3.3]-σ烯丙基重排过程，生成了2,6-二氧杂双环[3.1.0]己烷衍生物（图2a）。Logan等[10]报道了锰介导的氧化自由基环化反应，从简单的线性前体合成了一系列密集功能化的[3.3.0]-双环γ-内酯（图2b）。Wong等[11]报道了三氟甲烷磺酰亚胺的催化反应，通过环氧化和Semipinacol重排过程，在室温条件下合成了二苯并呋喃衍生物（图2c）。Dawande等[12]报道了三氟甲烷磺酸银催化下（（2-炔基）芳基）环丙基酮的串联分子内环转移反应，经区域选择性炔烃水合、环丙基酮-2,3-二氢呋喃重排和苯环化过程，合成了2,3-二氢萘并[1,2-b]呋喃（图2d）。Panda等[13]开发了一种新的金催化的炔烃环异构化反应，高效构建了呋喃并苯并吡喃骨架（图2e）。Albarghouti等[14]报道了醋酸钯催化的串联Wacker-Heck双环化反应，为螺环内酯的合成提供了一种简便的方法（图2f）。Ravindar等[15]发展了二价汞催化下炔二醇或炔三醇的双环化反应，高产率地得到螺环醚衍生物（图2g）。Sakakura等[16]描述了Brønsted碱辅助下硼酸催化的羧酸分子内脱水自缩合反应，合成了苯并[1,2-c:4,5-c']二呋喃-1,3,5,7-四酮（图2h）。

图2 构建呋喃骨架的单组分双环化反应

2 双组分双环化反应

Wang等[17]以2-芳酰基乙烯基肉桂醛和芳醛为原料，以极好的对映选择性构建了手性多功能化的四氢茚并[1,2-c]呋喃-1-酮（图3a）。Yao等[18]以吡喃酮与α,β-不饱和羰基化合物为原料，通过串联Knoevenagel缩合和6π电环化过程，合成了呋喃并[2,3-b]吡喃衍生物（图3b）。Zhang等[19]在金催化下，发展了1,4-全碳偶极子和庚三烯酮的[8+4]环加成反应，以良好的产率得到结构复杂的7,7,5-三环氧杂环衍生物（图3c）。Reddy等[20]报道了丙二腈的对映选择性不对称1,4-和1,2-加成反应，以良好的产率合成氧杂螺-[4,4]-壬烷（图3d）。Borthakur等[21]以二价钯为催化剂，通过脱羰基C-H/ C-C活化和环化反应，实现了亚炔基邻苯二甲酸酯的合成（图3e）。

图3 构建呋喃骨架的两组分双环化反应

3 多组分双环化反应

Nagaraju等[22]发展了Brønsted碱催化的区域选择性环化反应，从炔基α-二酮和α-氰基酮出发，室温条件下合成了不同的呋喃衍生物（图4a）。Shao等[23]报道了硫叶立德引发的[4+1]/ [4+2]环化反应，三组分一步合成二苯并呋喃丙烯酸酯衍生物（图4b）。Yang等[24]用三价铑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]异色烯衍生物（图4c）。Mei Y-L等[25]报道了铑催化下的连续C-H键官能化反应，合成了带有苯并呋喃单元的茚衍生物（图4d）。Luo等[26]报道了钯催化的2-炔基苯酚与一氧化碳的羰基化反应，以高选择性合成3-（苯并呋喃-3-基亚甲基）苯并呋喃-2（3H）-酮（图4e）。

图4 构建呋喃骨架的多组分双环化反应

4 结论

基于双环化反应的呋喃骨架构建研究，从单组分、双组分、多组分三个角度构建了二苯并呋喃、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]异色烯等多样的吡喃骨架，为探索更加绿色高效的呋喃衍生物合成新法开拓了思路。