Catalyst-free formal[4+1]/[4+2]cyclization cascade sequence of isocyanides with two molecules of acylketene formed in situ from thermal-induced Wolff rearrangement of 2-diazo-1,3-diketones  

2-重氮-1,3-二酮经热诱导的Wolff重排原位形成酰基烯酮与异氰在无催化剂条件下的形式[4+1]/[4+2]串联环化反应

作　　者：Jian Luo Guo-Shu Chen Shu-Jie Chen Yun-Lin Liu 罗健;陈国术;陈淑杰;刘运林(School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,China)

机构地区：[1]School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,Chino

出　　处：《Science Bulletin》2020年第8期670-677,M0004,共9页科学通报（英文版）

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(21801050);the Scientific Research Project of Guangzhou Municipal Colleges and Universities(201831816)。

摘　　要：An expedient and economic approach for constructing O,O,N-spiro compounds consisting of both a 1,3-oxazine and a furan ring through a catalyst-free formal[4+1]/[4+2]cycloaddition cascade sequence of isocyanides with two molecules of acylketene formed in situ through thermal-induced Wolff rearrangement of 2-diazo-1,3-diketones was developed.The reaction displayed good functional group tolerance and was compatible with different isocyanides and 2-diazo-1,3-diketones.Furthermore,preliminary asymmetric attempts of this reaction are made by utilizing optically pure isocyanides as inputs,and moderate diastereomeric induction was observed.由两个杂环组成的螺环化合物是许多天然产物和药物分子的关键骨架,且可作为手性配体广泛应用于不对称催化领域.目前螺碳中心含有两个杂原子的螺环化合物如O,O-螺缩酮、O,N-螺半缩醛胺已经发展出多种合成方法,但是合成O,O,N-螺环结构的方法却鲜有报道.本文在无催化剂条件下实现了2-重氮-1,3-二酮经热诱导的Wolff重排原位形成酰基烯酮与异腈的形式[4+1]/[4+2]串联环化反应,简单、经济、高产率地构建了一系列由1,3-恶嗪和呋喃环组成的O,O,N-螺环化合物.伯胺、仲胺、叔胺衍生的异腈、芳基异腈以及不同芳基取代的2-重氮-1,3-二酮都能很好地在该反应体系中兼容.但是,烷基及杂芳基取代的2-重氮-1,3-二酮目前并不能取得理想的反应结果.初步的不对称合成研究表明,在使用手性异氰为反应物的条件下,反应可以取得中等的非对映选择性.这一绿色高效合成O,O,N-螺环化合物方法有望在催化剂设计以及新药研发领域得到应用.

关 键 词：CATALYST-FREE ISOCYANIDE Acylketene 2-Diazo-1 3-diketone Wolff rearrangement 

分 类 号：O643.36[理学—物理化学] TQ463[理学—化学] O641.4[化学工程—制药化工]