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多环化合物广泛存在于天然产物和药物分子中,稠合多环化合物是其中非常重要的一类,他们大都具有独特的药理活性或者可以用做功能材料。由于稠和多环结构骨架较大的平面性和刚性特征,相对于单环结构,其合成难度大,具有挑战性。因此,从现有的底物中构建稠合多环结构成为有机合成领域重要的研究课题。 烯烃是石油化工领域常见的原料。烯烃具有致密电子云覆盖的双键,可以作为自由基受体。自由基引发的烯烃的级联反应已成功地应用于构建各类稠和多环结构(图1)。机理上:一般是经历烯烃上(活化或非活性)双键的自由基加引发,以及随后的分子内加成/环化生成多环结构。这类方法具有产物多样性高、原子经济性高和操作简单等特点。
图1 通过烯烃自由基级联环化构建多种杂环 本文总结了近10年来通过烯烃自由基级联加成、环化反应生成稠合多环结构的最新进展。其中涉及的多环结构指的是不少于三环稠和的化合物,并对反应特点及相应的机理进行了讨论。根据烯烃底物的不同,本文划分为八个部分:(1)1,n-烯炔的自由基环化;(2)烯基取代N-氰酰胺的自由基环化;(3)N-烯烷基取代喹唑啉酮的自由基环化;(4)烯烷基取代吲哚的自由基环化;(5)N-芳甲腈基丙烯酰胺的自由基环化;(6)N-丙烯酰胺取代2-芳基吲哚和2-芳基苯并[d]咪唑的自由基环化;(7)乙烯基叠氮的自由基环化;以及(8)其他类型烯烃结构的自由基环化 (图2)。 图2 烯烃自由基级联环化反应 从烯烃出发,在过渡金属催化、过氧化物自由基引发、光催化或电催化条件下,来构建官能化的三环、四环稠合化合物,是一类行之有效的可靠途径,近年来取得了卓有成效的进展。随着自由基化学的快速发展,我们相信在不久的将来将会设计出一系列新颖的基于烯烃自由基级联反应的途径,用于高效合成更复杂、更有价值的结构。 论文信息 Radical Cascade Cyclization of Alkene-Tethered Compounds: Versatile Approach towards Ring-Fused Polycyclic Structures Han Liu, Dr. Lei Wang, Dr. Jin-Tao Yu 文章第一作者为常州大学硕士研究生刘含。 Asian Journal of Organic Chemistry
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