有机化学 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (3): 947-958.DOI: 10.6023/cjoc202008046 上一篇 下一篇
综述与进展
收稿日期:
2020-08-25
修回日期:
2020-09-22
发布日期:
2020-10-15
通讯作者:
许家喜
基金资助:
Received:
2020-08-25
Revised:
2020-09-22
Published:
2020-10-15
Contact:
Jiaxi Xu
About author:
Supported by:
文章分享
氧杂环丁烷是一类重要的小杂环化合物, 也是重要有机合成中间体, 在有机化学、药物化学和高分子化学中都有广泛的应用. 作为具有较大环张力的小杂环化合物, 氧杂环丁烷类化合物除可以发生开环反应外, 也很容易发生扩环反应, 构建含氧普通环到大环化合物. 主要总结了氧杂环丁烷的扩环反应, 包括重氮化合物作为卡宾前体与氧杂环丁烷的扩环反应、金属催化的分子间环加成和邻基参与的分子内环加成反应及亲核扩环反应等. 分析了一些扩环反应的机理, 并对扩环反应未来的发展提出了新的展望.
袁文豪, 许家喜. 氧杂环丁烷的扩环反应[J]. 有机化学, 2021, 41(3): 947-958.
Wenhao Yuan, Jiaxi Xu. Ring Expansions of Oxetanes[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2021, 41(3): 947-958.
[1] |
Burkhard, J.A., Wuitschik, G.; Rogers-Evans, M.; Muller, K.; Carreira, E. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 9052.
|
[2] |
Bull, J. A.; Croft, R. A.; Davis, O. A.; Doran, R.; Morgan, K. F. Chem. Rev. 2016, 116, 12150.
pmid: 27631342 |
[3] |
Ma, L. G.; Xu, J. X. Prog. Chem 2004, 16, 220. (in Chinese)
|
(马琳鸽, 许家喜, 化学进展, 2004, 16, 220).
|
|
[4] |
Zhou, C.; Xu, J. X. Prog. Chem 2011, 23, 174. (in Chinese)
|
(周婵, 许家喜, 化学进展, 2011, 23, 174).
|
|
[5] |
Zhou, C.; Xu, J. X. Prog. Chem 2012, 24, 338. (in Chinese)
|
(周婵, 许家喜, 化学进展, 2012, 24, 338).
|
|
[6] |
Xu, C.; Xu, J. X. J. Org. Chem. 2018, 83, 14733.
pmid: 30403863 |
[7] |
Li, S. Q.; Shi, Y.; Li, P. F.; Xu, J. X. J. Org. Chem. 2019, 84, 4443.
pmid: 30807161 |
[8] |
Chen, X. P.; Lin, C.; Du, H. G.; Xu, J. X. Adv. Synth. Catal. 2019, 361, 1647.
|
[9] |
Dong, J.; Du, H. G.; Xu, J. X. J. Org. Chem. 2019, 84, 10724.
pmid: 31403284 |
[10] |
Shi, Y.; Li, S. Q.; Lu, Y.; Zhao, Z. Z.; Li, P. F.; Xu, J. X. Chem. Commun. 2020, 56, 2131.
|
[11] |
Chen, X. P.; Xu, J. X. Prog. Chem 2017, 29, 181. (in Chinese)
|
(陈兴鹏, 许家喜, 化学进展, 2017, 29, 181).
|
|
[12] |
Li, S. Q.; Xu, J. X. Prog. Chem. 2016, 28, 1798. (in Chinese)
|
(李思琦, 许家喜, 化学进展, 2016, 28, 1798).
|
|
[13] |
Xu, W.; Xu, J. X. Curr. Org. Synth. 2016, 13, 73.
|
[14] |
Xu, J. X. Top. Heterocycl. Chem. 2016, 41, 311.
|
[15] |
Malapit, C. A.; Howell, A. R. J. Org. Chem. 2015, 80, 8489.
pmid: 26225624 |
[16] |
Mack, D. J.; Njardarson, J. T. ACS Catal. 2013, 3, 272.
|
[17] |
Nozaki, H.; Moriuti, S.; Takaya, H.; Noyori, R. Tetrahedron Lett. 1966, 7, 5239.
|
[18] |
Nozaki, H.; Takaya, H.; Moriuti, S.; Noyori, R. Tetrahedron 1968, 24, 3655.
|
[19] |
Ito, K.; Katsuki, T. Chem. Lett. 1994, 23, 1857.
|
[20] |
Ito, K.; Yoshitake, M.; Katsuki, T. Chem. Lett. 1995, 24, 1027.
|
[21] |
Katsuki, T.; Ito, K.; Yoshitake, M. Heterocycles 1996, 42, 305.
|
[22] |
Ito, K.; Yoshitake, M.; Katsuki, T. Tetrahedron 1996, 52, 3905.
|
[23] |
Ito, K.; Fukuda, T.; Katsuki, T. Synlett 1997,387.
|
[24] |
Katsuki, T.; Ito, K.; Fukuda, T. Heterocycles 1997, 46, 401.
|
[25] |
Lo, M. M.; Fu, G. C. Tetrahedron 2001, 57, 2621.
|
[26] |
Mack, D. J.; Batory, L. A.; Njardarson, J. T. Org. Lett. 2012, 14, 378.
pmid: 22188418 |
[27] |
Jana, S.; Yang, Z.; Pei, C.; Xu, X.; Koenigs, R. M. Chem. Sci. 2019, 10, 10129.
pmid: 32015819 |
[28] |
Egger, L.; Guenee, L.; Burgi, T.; Lacour, J. Adv. Synth. Catal. 2017, 359, 2918.
|
[29] |
Rix, D.; Ballesteros-Garrido, R.; Zeghida, W.; Besnard, C.; Lacour, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7308.
|
[30] |
Kitamura, M.; Kisanuki, M.; Kanemura, K.; Okauchi, T. Org. Lett. 2014, 16, 1554.
pmid: 24588458 |
[31] |
Harmon, R. E.; Stanley, F.; Gupta, S. K.; Johnson, J. J. Org. Chem. 1970, 35, 3444.
|
[32] |
Guarnieri-Ibanez, A.; Medina, F.; Besnard, C.; Kidd, S. L.; Spring, D. R.; Lacour, J. Chem. Sci. 2017, 8, 5713.
pmid: 28989611 |
[33] |
Larksarp, C.; Alper, H. J. Org. Chem. 1999, 64, 4152.
|
[34] |
Hudrlik, P. F.; Wan, C. J. Org. Chem. 1975, 40, 2963.
doi: 10.1021/jo00908a027 |
[35] |
Posner, G. H.; Hatcher, M. A.; Maio, W. A. Org. Lett. 2005, 7, 4301.
pmid: 16146412 |
[36] |
Pawar, S. K.; Vasu, D.; Liu, R. Adv. Synth. Catal. 2014, 356, 2411.
|
[37] |
Sahani, R. L.; Liu, R. Chem. Commun. 2016, 52, 7482.
|
[38] |
Wang, Y.; Yang, L.; Rong, Z.; Liu, T.; Liu, R.; Zhao, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 1596.
doi: 10.1002/anie.v57.6 |
[39] |
Xu, H.; Khan, S.; Li, H.; Wu, X.; Zhang, Y. J. Org. Lett. 2019, 21, 214.
pmid: 30556697 |
[40] |
Punna, N.; Das, P.; Gouverneur, V.; Shibata, N. Org. Lett. 2018, 20, 1526.
pmid: 29474077 |
[41] |
Das, P.; Gondo, S.; Nagender, P.; Uno, H.; Tokunaga, E.; Shibata, N. Chem. Sci. 2018, 9, 3276.
pmid: 29732106 |
[42] |
Uno, H.; Imai, T.; Harada, K.; Shibata, N. ACS Catal. 2020, 10, 1454.
|
[43] |
Guo, B.; Schwarzwalder, G.; Njardarson, J. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 5675.
|
[44] |
Gronnier, C.; Kramer, S.; Odabachian, Y.; Gagosz, F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 828.
pmid: 22242841 |
[45] |
Dong, J.; Xu, J. Org. Biomol. Chem. 2017, 15, 836.
doi: 10.1039/c6ob02387h pmid: 28009913 |
[46] |
Baba, A.; Kashiwagi, H.; Matsuda, H. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 1323.
|
[47] |
Baba, A.; Shabata, I.; Fujiwara, M.; Matsuda, H. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 5167.
|
[48] |
Baba, A.; Kashiwagi, H.; Matsuda, H. Organometallics 1987, 6, 137.
|
[49] |
Shibata, I.; Imoto, T.; Baba, A.; Matsuda, H. J. Heterocycl. Chem. 1987, 24, 316.
|
[50] |
Fujiwara, M.; Imoto, T.; Baba, A.; Matsuda, H. J. Org. Chem. 1988, 53, 5975.
|
[51] |
Darensbourg, D. J.; Ganguly, P.; Choi, W. Inorg. Chem. 2006, 45, 3831.
pmid: 16676934 |
[52] |
Darensbourg, D. J.; Moncada, A. I.; Choi, W.; Reibenspies, J. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6523.
pmid: 18444619 |
[53] |
Darensbourg, D. J.; Moncada, A. I. Macromolecules 2009, 42, 4063.
|
[54] |
Darensbourg, D. J.; Moncada, A. I. Macromolecules 2010, 43, 5996.
|
[55] |
Darensbourg, D. J.; Horn, A. Jr.; Moncada, A. I. Green Chem. 2010, 12, 1376.
|
[56] |
Whiteoak, C. J.; Martin, E.; Belmonte, M. M.; Benet-Buchholz, J.; Kleij, A. W. Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 469.
doi: 10.1002/adsc.v354.2/3 |
[57] |
Whiteoak, C. J.; Kielland, N.; Laserna, V.; Escudero-Adan, E. C.; Martin, E.; Kleij, A. W. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1228.
pmid: 23302007 |
[58] |
Rintjema, J.; Guo, W.; Martin, E.; Escudero-Adan, E. C.; Kleij, A. W. Chem.-Eur. J. 2015, 21, 10754.
pmid: 26095260 |
[59] |
Buckley, B. R.; Patel, A. P.; Wijayantha, K. G. Eur. J. Org. Chem. 2015, 3, 474.
|
[60] |
Chen, F.; Liu, N.; Dai, B. ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 9065.
|
[61] |
Liu, N.; Xie, Y.; Wang, C.; Li, S.; Wei, D.; Li, M.; Dai, B. ACS Catal. 2018, 8, 9945.
|
[62] |
Butova, E. D.; Barabash, A. V.; Petrova, A. A.; Kleiner, C. M.; Schreiner, P. R.; Fokin, A. A. J. Org. Chem. 2010, 75, 6229.
pmid: 20718453 |
[63] |
Xu, S.; Takamatsu, K.; Hirano, K.; Miura, M. Chem.-Eur. J. 2019, 25, 9400.
pmid: 30811060 |
[1] | 夏登鹏, 罗锦昀, 何林, 蔡志华, 杜广芬. 氮杂环卡宾催化的五氟苯基硫醚的合成[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 622-630. |
[2] | 杨爽, 房新强. 氮杂环卡宾催化实现的动力学拆分近期研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 448-480. |
[3] | 李梦竹, 孟博莹, 兰文捷, 傅滨. 邻亚甲醌与硫叶立德反应合成2,3-二取代苯并二氢呋喃化合物[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 195-203. |
[4] | 王化坤, 任晓龙, 宣宜宁. 卤盐催化的α,β-环氧羧酸酯与异氰酸酯[3+2]环加成反应研究[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 251-258. |
[5] | 徐利军, 李宗军, 韩福社, 高翔. N,N-二甲基甲酰胺促进的富勒烯稠合噁唑啉衍生物的合成[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 242-250. |
[6] | 蔡远林, 吕亚, 聂桂花, 金智超, 池永贵. 氮杂环卡宾催化合成氰基化合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3135-3145. |
[7] | 陈祖良, 魏颖静, 张俊良. 供体-受体氮杂环丙烷碳-碳键断裂的环加成反应研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3078-3088. |
[8] | 马虎, 黄丹凤, 王克虎, 唐朵朵, 冯杨, 任园园, 王君娇, 胡雨来. 3-(三氟甲基)吡唑类化合物的合成[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3257-3267. |
[9] | 王熠, 张键, 刘飏子, 罗晓燕, 邓卫平. 钯催化不对称[3+4]环加成构建吲哚并环庚烷[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2864-2877. |
[10] | 许晓萍, 张翼飞, 莫小渝, 江俊. 铑催化3-重氮吲哚-2-亚胺与吡唑啉酮的C—H官能团化反应制备3-吡唑基吲哚[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2519-2527. |
[11] | 杨亮茹, 郭梦丽, 袁金伟, 王佳美, 夏宇婷, 肖咏梅, 毛璞. 钳形氮杂环卡宾金属络合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2002-2025. |
[12] | 陈志豪, 范奇, 尹标林, 李清江, 王洪根. α-硼取代羰基类化合物的合成进展[J]. 有机化学, 2023, 43(5): 1706-1712. |
[13] | 孔德亮, 戴闻, 赵怡玲, 陈艺林, 朱红平. 脒基胺硼基硅宾与单酮和二酮的氧化环加成反应研究[J]. 有机化学, 2023, 43(5): 1843-1851. |
[14] | 魏芳, 余鑫, 肖强. 有机叠氮化合物参与的反应: C—N3基团保留的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1365-1385. |
[15] | 李春生, 连晓琪, 陈莲芬. 铜催化亚砜叶立德与邻苯二胺[4+2]环加成反应[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1492-1498. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||