环丙烷并γ-丁内酰胺的合成及其与碳杂不饱和键的[3+2]环加成反应

摘要

路易斯酸催化D-A型环丙烷与碳杂不饱和键的[3+2]环加成反应是被广泛应用的构建多取代五元杂环化合物的有效手段，本文研究了环丙烷并γ-丁内酰胺的合成方法以及其与碳杂不饱和双键、三键体系的[3+2]环加成反应。 用2-甲酰基-3-芳基-环丙烷-1,1-二羧酸甲酯与胺在二氯甲烷溶液中反应生成亚胺，在甲醇中经硼氢化钠还原胺化一步制得环丙烷并γ-丁内酰胺。 在1mol%的Al(OTf)3催化下，环丙烷并γ-丁内酰胺与5当量醛在1,2-二氯乙烷中、80℃下发生[3+2]环加成反应，以较高的产率得到一系列多取代4-氧代六氢呋喃并[3,4-c]吡咯-3a-羧酸酯。在该反应条件下，手性环丙烷并γ-丁内酰胺(97%ee)与苯甲醛反应，得到了构型保持的环加成产物(96%ee)。 在相同条件下环丙烷并γ-丁内酰胺与亚胺发生[3+2]环加成反应，以较理想的产率得到了一系列多取代4-氧代八氢吡咯并[3,4-c]吡咯-3a-羧酸甲酯。 以10mol%Al(OTf)3为催化剂，环丙烷并γ-丁内酰胺与10当量苄腈在1,2-二氯乙烷中、80℃下发生[3+2]环加成反应，以中等产率得到多取代3-氧代-1,2,3,3a,6,6a-六氢吡咯并[3,4-c]吡咯-3a-羧酸甲酯。 上述多取代五元并杂环结构化合物均得到1H NMR,13C NMR,HRMS的表征确认，一些代表性产物的相对构型还得到二维核磁共振谱COSY、NOESY、HSQC和X-射线单晶衍射分析的证实。

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