热化学条件下苯环的间位去芳构化环加成反应

去芳构化环加成反应可将常见易得的二维的芳香体系转化为其他方法难以获得的富含sp³碳的三维结构。同时，这类反应具有较高的原子经济性和步骤经济性，因此已被广泛应用于药物、天然产物的合成中。对于单一苯环的去芳构化环加成反应，其邻位和对位的反应模式均已在光化学和热化学中实现，而苯环间位的环加成仍局限于光化学过程，其发现可追溯到20世纪60年代。

近期，西安交通大学化学学院王优良教授课题组实现了热化学条件下苯环的间位去芳构化环加成反应。该反应以简单易得的N-（高）烯丙基丙炔酰胺为原料，在布朗斯特酸的催化或促进下，首先发生苯环与炔烃的环化产生Wheland中间体，该中间体中的戊二烯基阳离子（pentadienyl cation）进一步与分子内的烯基发生[4π+2π]环加成反应，其产生的烯丙基阳离子最终与分子内的芳基发生傅-克反应得到较为复杂的三维笼状产物。

图1. 研究背景及本文工作。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

作者对该反应的底物进行了系统性拓展。结果表明，底物中苯胺的对位可兼容供电子以及弱拉电子基团。由邻位取代导致的非对称苯胺类底物参与反应时通常表现出较好的区域选择性，而由间位取代导致的非对称苯胺类底物则选择性较差。其中产物10的结构通过X射线单晶衍射得到了证实 (CCDC 2314171)。

图2. 反应底物拓展。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

对于底物中的苯乙炔基结构单元，其苯环可在邻位或对位上引入供电子或拉电子基团，均可以中等至较高的产率得到环加成产物。而对于非对称的苯环或噻吩环，其傅-克反应则不具有区域选择性。除了烯丙基，高烯丙基也可参与环加成反应，得到扩环的产物。进一步，作者表明底物中的烯基并不局限于单取代模式，反式的1，2二取代烯基也可用于环加成反应，得到相应目标产物。同样，产物51的结构通过X射线单晶衍射得到了证实(CCDC 2329115)。

图3. 反应底物拓展。图片来源 Angew. Chem. Int. Ed.

总之，西安交通大学王优良课题组实现了热化学条件下苯环的间位去芳构化环加成反应。相关研究结果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，西安交通大学王优良教授为论文的通讯作者，西安交通大学化学学院为论文的通讯单位。西安交通大学博士研究生刘书鹏、硕士研究生徐天意为论文的共同第一作者。该研究工作得到了国家高层次人才青年项目、陕西省高层次人才青年项目、国家自然科学基金、陕西省自然科学基金和中央高校基本科研业务费的大力支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Dearomative Intramolecular meta-Thermocycloadditions of Benzene Rings via Wheland Intermediates

Shupeng Liu, Tianyi Xu, Yuting Liu, Youliang Wang

Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: 10.1002/anie.202407841

王优良教授简介

王优良，西安交通大学化学学院教授，博士生导师，入选国家高层次人才青年项目、陕西省高层次人才青年项目。2011年本科毕业于中国科学技术大学（导师：王官武教授）；2016年博士毕业于美国加利福尼亚大学-圣塔芭芭拉分校（导师：张立明教授），博士期间在中国科学技术大学龚流柱教授课题组进行短期科研学习；2016-2020年在美国斯坦福大学Barry M. Trost教授课题组从事博士后研究工作；2020年入职西安交通大学。以第一作者和通讯作者身份在Science, Nat. Chem., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等国际重要期刊发表论文30余篇。目前课题组在炔烃转化和硅链接化学领域取得了一定积累和成果。课题组长期招聘助理教授、博士后、研究助理和访问学生。热诚欢迎各位对有机化学感兴趣的同学和青年才俊加入课题组共同奋斗和成长！

https://www.x-mol.com/university/faculty/210266