室温下PPh3催化环丙烯酮与溴代烷烃的开环加成反应合成α,β-二取代丙烯酸酯

doi:10.6023/cjoc202505033

有机化学 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 279-288.DOI: 10.6023/cjoc202505033 上一篇下一篇

研究论文

室温下PPh₃催化环丙烯酮与溴代烷烃的开环加成反应合成α,β-二取代丙烯酸酯

徐程^*(), 彭涛, 周梦圆, 刘明琳, 黄晓庆, 王永凤, 刘郑^*(), 殷国栋

湖北师范大学化学化工学院污染物分析与资源化湖北省重点实验室湖北黄石 435002

收稿日期:2025-05-29 修回日期:2025-07-29 发布日期:2025-08-26
通讯作者: 徐程, 刘郑
基金资助:
国家自然科学基金(22301071); 湖北省中央引导地方科技发展专项(2024CSA097); 湖北省自然科学基金(2023AFB459); 湖北省自然科学基金(2023AFB477); 及大学生创新创业训练计划(202410513026); 及大学生创新创业训练计划(S202410513063)

Synthesis of α,β-Disubstituted Acrylates via PPh₃-Catalyzed Ring-Opening Addition Reaction of Cyclopropenones with Alkyl Bromides at Room Temperature

Xu Cheng^*(), Peng Tao, Zhou Mengyuan, Liu Minglin, Huang Xiaoqing, Wang Yongfeng, Liu Zheng^*(), Yin Guodong

Hubei Key Laboratory of Pollutant Analysis and Reuse Technology, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei Normal University, Huangshi, Hubei 435002

Received:2025-05-29 Revised:2025-07-29 Published:2025-08-26
Contact: Xu Cheng, Liu Zheng
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(22301071); Special Fund Project for Guiding Local Science and Technology Development of Hubei Province by the Central Government(2024CSA097); Natural Science Foundation of Hubei Province(2023AFB459); Natural Science Foundation of Hubei Province(2023AFB477); College Students’ Innovation and Entrepreneurship Training Program(202410513026); College Students’ Innovation and Entrepreneurship Training Program(S202410513063)

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摘要/Abstract

成功开发了一种PPh₃催化环丙烯酮与卤代烷的开环加成反应, 为室温下合成具有E型立体选择性的α,β-二取代丙烯酸酯提供了一种简洁实用的方法. 机理研究表明, α,β-不饱和丙烯酸酯中乙烯基上的氢原子和酯基中的一个氧原子均源自反应溶剂二甲基亚砜(DMSO)中所含的水. 此外, 通过开展克级规模实验及产物的衍生化修饰, 进一步拓展了该方法在有机合成中的应用潜力.

关键词: 环丙烯酮, 膦催化, α,β-二取代丙烯酸酯, 开环加成反应

A PPh₃-catalyzed ring-opening addition reaction of cyclopropenones with alkyl bromides has been successfully established. This reaction offers a concise and practical approach for the assembly of α,β-disubstituted acrylates with exclusive E-stereoselectivity at room temperature. Mechanistic investigations indicated that both the hydrogen atom on vinyl group and one oxygen atom on ester group of α,β-disubstituted acrylates derive from H₂O in dimethyl sulfoxide (DMSO). Furthermore, a gram-scale experiment and late-stage modification of the products were accomplished, thereby expanding the application potential of this methodology in organic synthesis.

Key words: cyclopropenone, phosphine-catalysis, α,β-disubstituted acrylates, ring-opening addition reaction

引用此文

徐程, 彭涛, 周梦圆, 刘明琳, 黄晓庆, 王永凤, 刘郑, 殷国栋. 室温下PPh₃催化环丙烯酮与溴代烷烃的开环加成反应合成α,β-二取代丙烯酸酯[J]. 有机化学, 2026, 46(1): 279-288.

Xu Cheng, Peng Tao, Zhou Mengyuan, Liu Minglin, Huang Xiaoqing, Wang Yongfeng, Liu Zheng, Yin Guodong. Synthesis of α,β-Disubstituted Acrylates via PPh₃-Catalyzed Ring-Opening Addition Reaction of Cyclopropenones with Alkyl Bromides at Room Temperature[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2026, 46(1): 279-288.

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参考文献 20

[1]	(a) Chen L.-Q.; Shen X.-F.; Hu B.-Y.; Lin Y.; Igbe I.; Zhang C.-G.; Zhang G.-L.; Yuan X.-H.; Wang F. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2016, 26, 2521.
	(b) Mao J.-L.; Wang L.; Chen S.-J.; Yan B.; Xun L.-Y.; Li R.-C.; Wang P.-C.; Zhao Q.-T. Front. Pharmacol. 2023, 14, 1133655.
[2]	(a) Xu H.-T.; Zhang C.-G.; He Y.-Q.; Shi S.-S.; Wang Y.-L.; Chou G.-X. Phytochemistry 2019, 164, 111.
	(b) Zhang J.-L.; Cui M.; He Y.; Yu H.-L.; Guo D.-A. J. Pharm. Biomed. Anal. 2005, 36, 1029.
	(c) Hu Z.; Silipo A.; Li W.; Molinaro A.; Yu B. J. Org. Chem. 2019, 84, 13733.
[3]	(a) Yang J.; Farley A. J. M.; Dixon D. J. Chem. Sci. 2017, 8, 606.
	(b) Mamatha Jyothi R. S.; Sripathi M. P.; Thirupathi P. Curr. Org. Chem. 2022, 26, 1264.
	(c) Sun J.; Wang L.; Zheng G.; Zhang Q. Org. Chem. Front. 2023, 10, 4488.
	(d) Yajima T.; Nagano H.; Saito C. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 7027.
[4]	(a) Kohsaka Y. Polym. J. 2020, 52, 1175.
	(b) Imada M.; Takenaka Y.; Tsuge T.; Abe H. Polym. J. 2021, 53, 989.
[5]	(a) Raston C. L.; Scott J. L. Green Chem. 2000, 2, 49.
	(b) Verma A. K.; Kishor B. N.; Prakash O. Mini Rev. Org. Chem. 2022, 19, 779.
[6]	List B.; Doehring A.; Hechavarria Fonseca M. T.; Wobser K.; van Thienen H.; Rios Torres R.; Llamas Galilea P. Adv. Synth. Catal. 2005, 347, 1558.
[7]	Xavier T.; Condon S.; Pichon C.; Le Gall E.; Presset M. Org. Lett. 2019, 21, 6135.
[8]	(a) Maryanoff B. E.; Reitz A. B. Chem. Rev. 1989, 89, 863.
	(b) Wu J.; Yue C. Synth. Commun. 2006, 36, 2939.
[9]	(a) Kuniyasu H.; Yoshizawa T.; Kambe N. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 6818.
	(b) Li J.-H.; Tang S.; Xie Y.-X. J. Org. Chem. 2004, 70, 477.
[10]	(a) Katafuchi Y.; Fujihara T.; Iwai T.; Terao J.; Tsuji Y. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 475.
	(b) Huang X.; Sun A. J. Org. Chem. 2000, 65, 6561.
[11]	Breslow R.; Haynie R.; Mirra J. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 247.
[12]	(a) Aly A. A.; Hassan A. A.; Mostafa S. M.; Mohamed A. H.; Osman E. M.; Nayl A. A. RSC Adv. 2022, 12, 18615.
	(b) Prasad Raiguru B.; Nayak S.; Ranjan Mishra D.; Das T.; Mohapatra S.; Priyadarsini Mishra N. Asian J. Org. Chem. 2020, 9, 1088.
	(c) Komatsu K.; Kitagawa T. Chem. Rev. 2003, 103, 1371.
	(d) Li R.; Li B.; Zhang H.; Ju C.-W.; Qin Y.; Xue X.-S.; Zhao D. Nat. Chem. 2021, 13, 1006.
[13]	(a) Shan L.; Wu G.; Liu M.; Gao W.; Ding J.; Huang X.; Wu H. Org. Chem. Front. 2018, 5, 1651.
	(b) Xu J.-L.; Tian H.; Kang J.-H.; Kang W.-X.; Sun W.; Sun R.; Li Y.-M.; Sun M. Org. Lett. 2020, 22, 6739.
	(c) Liu S.; Ye H.; Yi L.; Xi Z. Chem. Commun. 2023, 59, 1497.
	(d) Yu S.; Li X. Org. Lett. 2014, 16, 1220.
	(e) Yuan W.; Li X.; Qi Z.; Li X. Org. Lett. 2022, 24, 2093.
	(f) Zhang S.; Zhang Z.; Sun M. Chin. J. Org. Chem. 2024, 44, 2233 (in Chinese).
	(张书林, 张周, 孙萌, 有机化学, 2024, 44, 2233)
[14]	Ren J.-T.; Wang J.-X.; Tian H.; Xu J.-L.; Hu H.; Aslam M.; Sun M. Org. Lett. 2018, 20, 6636.
[15]	Nanda T.; Biswal P.; Pati B. V.; Banjare S. K.; Ravikumar P. C. J. Org. Chem. 2021, 86, 2682.
[16]	Miao W.-H.; Gao W.-X.; Huang X.-B.; Liu M.-C.; Zhou Y.-B.; Wu H.-Y. Org. Lett. 2021, 23, 9425.
[17]	Lu L.-G.; Chen J.-H.; Huang X.-B.; Liu M.-C.; Zhou Y.-B.; Wu H.-Y. J. Org. Chem. 2022, 87, 16851.
[18]	(a) Guo H.; Fan Y. C.; Sun Z.; Wu Y.; Kwon O. Chem. Rev. 2018, 118, 10049.
	(b) Xie C.; Smaligo A. J.; Song X.-R.; Kwon O. ACS Cent. Sci. 2021, 7, 536.
	(c) Lipshultz J. M.; Li G.; Radosevich A. T. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 1699.
	(d) Huang Y.; Liao J.; Wang W.; Liu H.; Guo H. Chem. Commun. 2020, 56, 15235.
	(e) Pan X.; Huang Y. Chin. J. Org. Chem. 2024, 44, 3609 (in Chinese).
	(潘旭玲, 黄有, 有机化学, 2024, 44, 3609.)
[19]	(a) Shih H.-W.; Prescher J. A. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10036.
	(b) He X.; Ma P.; Tang Y.; Li J.; Shen S.; Lear M. J.; Houk K. N.; Xu S. Chem. Sci. 2022, 13, 12769.
	(c) Wang X.; Yu C.; Atodiresei I. L.; Patureau F. W. Org. Lett. 2022, 24, 1127.
	(d) Yang L.; He X.; Jiao J.; Tang Y.; Li J.; Li Y.; Gao R.; Wu Y.; Xu S. J. Org. Chem. 2023, 88, 8722.
[20]	(a) Yao Y.-X.; Zhang J.; Min X.; Qin L.; Wei Y.; Gao Y.; Hu X.-Q. Chem. Commun. 2024, 60, 6532.
	(b) Zhang J.; Hu Z.; Qin L.; Gao Y.; Hu X.-Q. ACS Catal. 2023, 13, 10425.
	(c) Alajarín M.; López‐Leonardo C.; Álvarez‐García Á.; Llamas‐Lorente P.; Sánchez‐Andrada P.; Berná J.; Pastor A.; Bautista D.; Jones P. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 3728.

Entry	Base	Solvent	Temp./℃	Yield^b/%
1	K₂CO₃	CH₃CN	100	76
2	Cs₂CO₃	CH₃CN	100	72
3	CsOAc	CH₃CN	100	64
4	NaOH	CH₃CN	100	42
5	^tBuOK	CH₃CN	100	12
6	Et₃N	CH₃CN	100	11
7	Pyridine	CH₃CN	100	Trace
8	DBU	CH₃CN	100	10
9	K₂CO₃	DMSO	100	82
10	K₂CO₃	DMF	100	73
11	K₂CO₃	Toluene	100	Trace
12	K₂CO₃	Dioxane	100	25
13	K₂CO₃	THF	100	31
14	K₂CO₃	DCM	100	Trace
15	K₂CO₃	Acetone	100	37
16	K₂CO₃	DMSO	60	88
17	K₂CO₃	DMSO	25	91
18^c	K₂CO₃	DMSO	25	Trace
19^d	K₂CO₃	DMSO	25	88
20^e	K₂CO₃	DMSO	25	93

Entry	Base	Solvent	Temp./℃	Yield^b/%
1	K₂CO₃	CH₃CN	100	76
2	Cs₂CO₃	CH₃CN	100	72
3	CsOAc	CH₃CN	100	64
4	NaOH	CH₃CN	100	42
5	^tBuOK	CH₃CN	100	12
6	Et₃N	CH₃CN	100	11
7	Pyridine	CH₃CN	100	Trace
8	DBU	CH₃CN	100	10
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10	K₂CO₃	DMF	100	73
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12	K₂CO₃	Dioxane	100	25
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15	K₂CO₃	Acetone	100	37
16	K₂CO₃	DMSO	60	88
17	K₂CO₃	DMSO	25	91
18^c	K₂CO₃	DMSO	25	Trace
19^d	K₂CO₃	DMSO	25	88
20^e	K₂CO₃	DMSO	25	93

室温下PPh₃催化环丙烯酮与溴代烷烃的开环加成反应合成α,β-二取代丙烯酸酯

Synthesis of α,β-Disubstituted Acrylates via PPh₃-Catalyzed Ring-Opening Addition Reaction of Cyclopropenones with Alkyl Bromides at Room Temperature

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[1]	陈刚, 陈东, 聂广杰, 李林轩, 姚辉, 王能中, 黄年玉. 有机膦催化下橙酮衍生的氮杂二烯与氨基巴豆酸酯的[2＋3]环加成反应[J]. 有机化学, 2025, 45(6): 2139-2148.
[2]	张书林, 张周, 孙萌. 银催化环丙烯酮与醇的C—C键断裂加成反应[J]. 有机化学, 2024, 44(7): 2233-2240.
[3]	任岳, 史望宇, 唐义, 郭红超. 有机膦催化的Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与1,3-二羰基化合物的[5＋1]环化反应[J]. 有机化学, 2024, 44(12): 3739-3746.
[4]	潘旭玲, 黄有. 有机膦催化合成中环化合物的研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(12): 3609-3620.
[5]	赵永哲, 孔翔飞, 张俊良, 杨俊锋. 含膦负载催化剂的合成及应用研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(12): 3587-3608.
[6]	李婧婕, 王宇豪, 孟甜甜, 黄毅勇. 1,3-二氢-3-亚烷基-吲哚-2-酮的膦催化合成研究[J]. 有机化学, 2022, 42(7): 2222-2228.
[7]	李征, 谷迎春, 徐大振, 费学宁, 张磊. 有机膦催化的[4+2]环加成反应机理的密度泛函理论研究[J]. 有机化学, 2022, 42(3): 830-837.
[8]	任红霞, 马萌萌, 黄有. 手性膦催化的氮杂环合成研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(10): 3129-3142.
[9]	刘思展, 崔明月, 王博文, 胡春梅, 郑莹莹, 李晶, 徐学涛, 王震, 王少华. 三乙胺促进的环丙烯酮和α-卤代异羟肟酸酯的环化反应合成多取代6H-1,3-噁嗪-6-酮[J]. 有机化学, 2021, 41(4): 1622-1630.
[10]	蔡卫, 黄有. 有机膦氧化还原催化反应研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(10): 3903-3913.
[11]	石崇慧, 肖本现, 杜玮, 陈应春. 膦催化α'-亚甲基环戊烯酮的形式[6+2]环加成反应[J]. 有机化学, 2019, 39(8): 2218-2225.
[12]	张甲勇, 木尼热·阿布都克力木, 苗志伟. 有机叔膦催化缺电子炔酯(炔酮)环加成反应研究进展[J]. 有机化学, 2017, 37(11): 2859-2872.