【有机】东北师范大学郑光范、张前团队：DBU介导的α-磺酰基联烯酮的异构化/6-π电子环化/氧化串联构建1,3,5-三取代芳烃

东北师范大学郑光范，张前教授研究团队实现了DBU介导的α-磺酰基联烯酮的异构化/6-π电子环化/氧化串联反应。该反应以空气为氧化剂，经一个C-S键和四个sp³ C-H键的断裂和C-C键的构建实现1,3,5-三取代芳烃的高效精准合成。

1,3,5-三取代芳烃在化学，材料等领域有重要应用。然而已发展的1,3-5-三取代芳烃的合成主要集中于相同取代基取代的苯环（Scheme 1a）。施章杰教授课题组实现了过渡金属催化的化学选择性串联偶联反应，然而该策略依赖于1,3,5-三卤（类卤）取代芳烃（Scheme 1b）。无金属环化因成本低廉、低毒性和广泛的官能团兼容性等优势备受关注。2014年，池永贵教授课题组开创性地实现了NHCs-催化烯醛和烯酮的[3+3]环化反应，构建了多取代芳烃（Nat. Commun. 2014, 5, 5027）。叶松研究员实现了溴代烯醛和α-氰基-β-亚甲基酮的[4+2]环化反应，构建了不同取代基取代的1,3,5-三取代苯（Scheme 1c）。尽管这些研究工作至关重要，然而1,3,5-三取代苯（不同取代基）新的合成策略仍值得期待。

Scheme 1. 1,3,5-三取代苯骨架的直接构建

东北师范大学郑光范、张前教授课题组近期从事NHCs-催化串联反应研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202117340; Sci. China Chem., 2022, 65, s11426-022-1328-5）, 利用NHCs/可见光协同催化实现了1,3-烯炔的磺酰化酰化，合成了α-磺酰基取代的联烯酮（Chem. Sci., 2022, 13, 3169）。作者猜想，利用磺酰基的强吸电性和离去能力，结合联烯酮的高反应性，这类特殊的联烯酮有望实现新颖的串联反应。

在这样的研究背景和思路下，作者以DBU作碱，空气为氧化剂，实现了α-磺酰基联烯酮的异构化/6-π电子环化/氧化反应，构建了。该反应经历一个C-S键和四个sp³ C-H键的断裂，和C-C键的构建（Scheme 1d）。在最优的反应条件下作者探究的底物适用范围，发现该反应体系具有非常好的官能团耐受性（Scheme 2）。

Scheme 2. 异-1,3,5-三取代苯的构建底物适用范围

为了探究反应机理，作者进行了一系列机理实验。自由基抑制剂BHT和TEMPO的加入似乎对环化体系并没有影响（Scheme 3a）。为了进一步研究反应可能的中间体，中途淬灭反应（10 min），可分离出异构化的1,3-二烯42，且该中间体还能够进一步转化成目标产物（Scheme 3b）。氘代实验结果表明质子化发生在a和c位置。中间体42的氘代实验结果证实c位置C-H键的去质子化是可逆的（Scheme 3c）。

Scheme 3. 机制验证试验

基于以上实验结果，作者提出了一个可能的反应机理（Scheme 4）。首先，DBU促进磺酰基邻近的酸性氢的可逆去质子化，得到阴离子中间体A。A中联烯烃中间碳原子质子化得到1,3二烯B。Ts和Bz基团的吸电性提高了b位置C-H键的酸性，发生DBU介导的异构化得到中间体D。Ts基团的α-H可通过可逆的去质子化-质子化累积氘原子。DBU介导去质子化和磺酰基消除反应生成三烯中间体E，其经6-π电子环化，产生环己二烯F。F发生氧化芳构化反应得到目标产物G。

Scheme 4. 可能的反应机制

综上所述，作者发展了DBU介导的α-磺酰基联烯酮的异构化/6-π电环化/氧化芳构化串联反应，直接构建了1,3,5-三取代苯。该反应以空气为氧化剂，无需金属参与，操作简单，官能团耐受性好，为1,3,5-三取代苯的合成提供了新的合成策略。

论文信息

DBU-Mediated Isomerization/6-π Electro-Cyclization/Oxidation Cascade of Sulfonyl-Substituted Allenyl Ketones for the Construction of Hetero-1,3,5-Trisubstituted Benzene

Lihong Wang, Ruiyang Ma, Jiuli Xia, Ximin Liu, Jiaqiong Sun*, Guangfan Zheng* and Qian Zhang

Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202203309

CBG资讯一直致力于追踪新鲜科研资讯、解读前沿科研成果。如果你也对科研干货、高校招聘、不定期福利（现金红包、翻译奖励、实验室耗材优惠券等）有兴趣，那么，请长按并识别下图二维码，添加C菌微信（微信号：chembeango101），备注：进群。