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2025 , Vol. 45 >Issue 7: 2461 - 2468

DOI: https://doi.org/10.6023/cjoc202411023

研究论文

Brønsted酸催化α-烯丙基-1,3-二酮的逆Claisen反应

  • 王亮霞 ,
  • 徐长明 , *
展开
  • 兰州交通大学化学化工学院 兰州 730070

收稿日期: 2025-01-03

  修回日期: 2025-01-23

  网络出版日期: 2025-02-27

基金资助

国家自然科学基金(22061025)

甘肃省自然科学基金(20JR10RA220)

兰州交通大学“百人计划”基金资助项目

收起

Retro-Claisen Reaction of α-Allyl-1,3-diketones Catalyzed by Brønsted Acid

  • Liangxia Wang ,
  • Changming Xu , *
Expand
  • School of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070
*E-mail:

Received date: 2025-01-03

  Revised date: 2025-01-23

  Online published: 2025-02-27

Supported by

National Natural Science Foundation of China(22061025)

Natural Science Foundation of Gansu Province(20JR10RA220)

Foundation of a Hundred Youth Talents Training Program of Lanzhou Jiaotong University

Fold

摘要

报道了Brønsted酸催化α-烯丙基-1,3-二酮与H2O的逆Claisen反应, 以中等的产率得到了一系列酮酯类化合物, 为合成γ-羟基酮类化合物提供了一种新方法. 该反应无过渡金属参与, 反应条件温和, 操作简单, 提供了一种新的逆Claisen反应途径. 18O同位素标记实验表明γ-羟基酮中的羟基氧来自于H2O.

关键词： 逆Claisen反应; α-烯丙基-1,3-二酮; Brønsted酸; 半缩酮

本文引用格式

王亮霞 , 徐长明 . Brønsted酸催化α-烯丙基-1,3-二酮的逆Claisen反应[J]. 有机化学, 2025 , 45(7) : 2461 -2468 . DOI: 10.6023/cjoc202411023

Abstract

Brønsted acid catalyzed retro-Claisen reaction of α-allyl-1,3-diketones with H2O was reported, giving a series of ketoester compounds with moderate yield, which provided a new method for the synthesis of γ-hydroxy ketones. This reaction features transition metal-free, mild reaction conditions and simple operation, and represents a novel retro-Claisen reaction pathway. The 18O isotope labeling experiment confirmed that the oxygen atom in the hydroxyl group of γ-hydroxy ketone came from water.

Key words： retro-Claisen reaction; α-allyl-1,3-diketone; Brønsted-acid; hemiketal

逆Claisen (retro-Claisen)缩合反应是指1,3-二羰基化合物通过C—C键断裂生成酯和羰基α碳负离子的反应[1], 后者可以被质子[1c]或其它亲电试剂[2]捕获. 该反应是合成酯和官能化羰基化合物的一种替代方法(Scheme 1a). 近几年发展的碳链插入的逆Claisen反应为一步合成复杂的含羰基的酯类化合物提供高效简洁的新方法. 2014年, Rodriguez课题组[3]报道了Fe配合物和手性仲胺组合催化的1,3-二酮和烯丙醇的碳链插入的逆Claisen反应, 以较高的产率和对映选择性得到酮酯类化合物(Scheme 1b, 上). 2016年以来, 罗三中课题 组[4]报道了手性伯胺催化的1,3-二酮与原位生成的邻亚甲基琨的碳链插入的逆Claisen反应, 以较高的产率和优异的对映选择性得到邻位取代的芳基酯以及大环内酯类化合物(Scheme 1b, 中). 2022年, 王春江课题组[5]报道了1,3-二羰基化合物与碳酸乙烯亚乙酯的碳链插入的逆Claisen反应, 以较高的产率和优异的对映选择性得到带乙烯基的酮酯类化合物(Scheme 1b, 下). 本文中我们报道了一种新型的Brønsted酸催化的α-烯丙基-1,3-二酮与H2O的逆Claisen反应, 为合成γ-羟基酮类化合物提供了一种新方法.
图式1 1,3-二羰基化合物的逆Claisen反应

Scheme 1 Retro-Claisen reaction of 1,3-dicarbonyl compounds

1 结果与讨论

在实验中发现, 在强Brønsted酸催化剂存在下, α-烯丙基-1,3-二酮1a可以与溶剂中残留的微量的水发生逆Claisen反应, 以较低的收率生成酮酯类化合物2a. 因此, 在2 equiv. H2O存在下, 以1a为模板底物, 1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂, 在40 ℃对该反应条件进行筛选. 首先以甲磺酸(MsOH)为催化剂时, 仅以32%的产率得到目标产物2a, 同时得到少量的副产物二氢呋喃化合物3, 转化率为62%(表1, Entry 1). 随后对Brønsted酸催化剂种类进行筛选, 发现当使用酸性稍弱的三氟乙酸(TFA)或对甲苯磺酸(p-TSA)作催化剂时, 40~80 ℃反应均不能发生(表1, Entries 2~3). 当使用三氟甲磺酸(TfOH)时, 反应效果最佳, 产率可达52%, 转化率为66%(表1, Entry 4); 但当使用酸性更强的双三氟甲烷磺酰亚胺(Tf2NH)时, 产率反而降低, 这可能是由于Tf2NH遇水原位分解为TfOH导致(表1, Entry 5); 当使用无机强酸作为催化剂时, 在40~80 ℃反应均不能发生(表1, Entries 6~7). 筛选了TfOH的量以及Lewis酸添加剂, 均未得到更好的结果. 接下来筛选了H2O的用量, 发现减少或增加H2O的量都会导致产率降低(表1, Entries 8~10). 同时, 随着H2O的量从2 equiv.增加到8 equiv., 反应速度会变慢. 控制实验表明, 反应中不加H2O时, 反应不发生(表1, Entry 11). 最后对反应溶剂进行筛选(表1, Entries 12~17), 结果表明, 苯是该反应的最佳溶剂, 产率达到54%, 转化率为72% (表1, Entry 15). 值得注意的是, 当溶剂为CH2Cl2时, 仅得到少量的目标产物2a, 而以27%的产率生成了副产物二氢呋喃化合物3 (表1, Entry 17). 在该反应优化筛选中, 原料始终无法完全转化, 可能是由于该反应是可逆的.
表1 反应条件的优化a,b

Table 1 Optimization of the reaction conditions

Entry Acid H2O (equiv.) Solvent Time/h Conversion/% Yield/%
2a 3
1 MsOH H2O (2.0) DCE 43 62 32 10
2 TFA H2O (2.0) DCE 28 0 0 0
3 p-TSA H2O (2.0) DCE 14 0 0 0
4 TfOH H2O (2.0) DCE 24 66 52 Trace
5 Tf2NH H2O (2.0) DCE 24 53 25 9
6 H2SO4 H2O (2.0) DCE 24 0 0 0
7 HNO3 H2O (2.0) DCE 24 0 0 0
8 TfOH H2O (1.0) DCE 27 60 48 Trace
9 TfOH H2O (4.0) DCE 30 49 38 Trace
10 TfOH H2O (8.0) DCE 48 47 36 Trace
11 TfOH — DCE 48 0 0 0
12 TfOH H2O (2.0) Tol 36 58 32 8
13 TfOH H2O (2.0) THF 36 0 0 0
14 TfOH H2O (2.0) MeCN 36 64 37 8
15 TfOH H2O (2.0) PhH 12 72 54 Trace
16 TfOH H2O (2.0) CHCl3 36 56 43 Trace
17 TfOH H2O (2.0) CH2Cl2 24 31 Trace 27

a Reactions were carried out using 1a (0.2 mmol) and H2O in solvent (1.0 mL) with 20 mol% acid at 40 ℃. b Isolated yield.

在最优条件下, 进一步考察了反应的底物普适性(表2). 实验结果表明, 当苯环间位带有氟原子时, 反应体系中有少量未知的副产物产生, 产率有所下降(2b, 32% yield); 当苯环对位上带有卤素基团时, 反应产率和模板底物相当(2c, 2d); 但当苯环对位带有强吸电子的三氟甲基取代基时, 产率降低(2e), 转化率只有55%; 当苯环对位和间位带有给电子的甲基时, 产率和模板底物相当(2f~2h); 但当苯环对位带有大位阻的叔丁基时, 产率降低(2i), 转化率只有36%; 当苯环对位带有强给电子的甲氧基时, 直接生成了目标产物水解后的γ-羟基酮2j'. 然而, 当使用α位含季碳的α-烯丙基-1,3-二酮1k作底物时, 反应不能发生; 当使用单苯基的α-烯丙基- 1,3-二酮1l和α-烯丙基-β-酮酯1m为底物进行反应时, 均未得到目标产物, 前者反应体系混乱, 后者不反应.
表2 α-烯丙基-1,3-二酮底物范围a,b,c

Table 2 Substrate scope of α-allyl-1,3-diketones

a Unless otherwise noted, all reactions were carried out using 1a (0.2 mmol) and H2O (0.4 mmol) in benzene (1.0 mL) with 20 mol% TfOH at 40 ℃. b Isolated yield. c Conversion in parentheses. d At 60 ℃. NR=no reaction.

另外, 探索了α-烯丙基-1,3-环己二酮(1n)的反应活性, 但在最佳的反应条件下, 并未检测到目标产物, 而是生成了二氢呋喃类化合物4. 烯丙基上带甲基的α-烯丙基-1,3-二酮1o和1p也分别生成了二氢呋喃类化合物5和二氢吡喃类化合物6[6-7] (Scheme 2).
图式2 α-烯丙基-1,3-二酮的环化反应

Scheme 2 Cyclization reactions of α-allyl-1,3-diketones

Unless otherwise noted, all reactions were carried out using 1a (0.2 mmol) and H2O (0.4 mmol) in benzene (1.0 mL) with 20 mol% of TfOH.

由于γ-羟基酮在有机合成中具有广泛的用途, 接下来对产物2a进行了衍生实验. 将化合物2a用NaOH水溶液处理, 水解生成相应的γ-羟基酮7[8] (Scheme 3). 化合物7分别经NaBH4还原和氯铬酸吡啶盐氧化, 得到1,4-二醇8[9]和1,4-二酮9[10]. 根据文献报道, 化合物8可用来合成四氢呋喃化合物10[11], 而化合物9可以合成各种杂环化合物, 比如吡咯及其衍生物11[12]、呋喃12[13]和噻吩13[14], 以及环丁-1,2-二醇14[15]、2-甲基-5-苯基- 1,5-己二烯15[16]和3-苯基环戊烯-1-酮16[17].
图式3 2a的衍生实验

Scheme 3 Derivative experiments of 2a

为了探索反应机理, 进行了同位素标记实验. 在最优条件下, 将化合物1a与H218O反应, 生成逆Claisen产物, 再将其水解得到γ-羟基酮7'和苯甲酸. 通过高分辨质谱对化合物7'和苯甲酸进行分析, 发现化合物7'中的羟基氧为18O, 而苯甲酸的羰基氧并未被18O标记, 说明Claisen产物中酯基的烷氧基氧来自H2O, 酯羰基氧来自于化合物1a (Scheme 4).
图式4 同位素标记实验

Scheme 4 Isotope labeling experiment

根据上述实验结果和文献报道[18], 提出了可能的反应机理: 首先TfOH将1a的双键质子化生成碳正离子I, 碳正离子I捕获H2O形成中间体II; 中间体II失去一个质子, 同时羰基被酸活化(或者发生分子内质子转移)形成中间体III; 中间体III的羟基分子内进攻被活化的羰基, 生成半缩酮IV. 由于半缩酮IV不稳定, 发生C—C键断裂、质子转移, 生成最终目标产物2a[3-5,19]. 如果中间体II发生烯醇互变, 形成中间体V; 中间体V发生分子内亲核取代, 则生成二氢呋喃化合物3[18c] (Scheme 5). 在化合物1p的反应中, 由于三级碳正离子的稳定性大于二级碳正离子, 所以生成二氢吡喃类化合物.
图式5 可能的反应机理

Scheme 5 Possible reaction mechanism

2 结论

本文报道了一种新颖的Brønsted酸催化α-烯丙基- 1,3-二酮与H2O发生的逆Claisen反应, 产率达到57%, 转化率达到66%. 同位素标记实验表明γ-羟基酮中的羟基氧来自于H2O, 表明该反应经过生成碳正离子、半缩酮以及C—C键断裂等步骤进行. 该方法具有操作简便、条件温和、无过渡金属参与等优点, 为合成γ-羟基酮类化合物提供了一种新方法. 制备的γ-羟基酮类化合物可以被还原或氧化, 分别得到1,4-二醇和1,4-二酮类化合物, 它们通常被用来合成各种杂环化合物.

3 实验部分

3.1 仪器与试剂

核磁共振氢谱、碳谱由Bruke (AVANCE III) 500 MHz核磁共振波谱仪测定. 用TMS作内标, 以氘代氯仿为溶剂. HRMS由Thermo Scientific Q Exactive (ESI, Quadrupole-Orbitrap)高分辨质谱仪测定. 熔点用XT-5型显微熔点测定仪测定. 所有试剂均为市售的分析纯,除了四氢呋喃(THF)、1,2-二氯乙烷(DCE)、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和PhH干燥使用, 其余试剂均直接使用. 二苯甲酰基甲烷、1,3-双(对甲氧基苯)-1,3-丙二酮从安耐吉购买; 原料1a~1p按照文献方法制备, 其中1a[20]、1c[20]、1d[20]、1f[20]、1g[21]、1j~1p[20,22-24]为已知物, 1b[20]、1e[24]、1h[20]、1i[20]为未知物; 产物中2a[25]、2j'[26]、3~9[6-7,27-29]为已知物, 2b~2i为未知物.

3.2 实验方法

3.2.1 化合物1b、1h、1i的合成

称取1,3-二(间氟苯基)丙烷-1,3-二酮(300 mg, 1.16 mmol, 1.0 equiv.)和K2CO3 (241 mg, 1.74 mmol, 1.5 equiv.)于带支口的反应管, 置换三次氮气, 用干燥DMF溶解, 加入烯丙基溴(154 mg, 115 μL, 1.27 mmol, 1.1 equiv.), 升至65 ℃反应. 薄层色谱(TLC)检测反应结束后, 加入H2O淬灭反应, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3). 合并有机相, 用无水硫酸钠干燥, 过滤, 然后减压去除溶剂, 所得粗产物用柱层析纯化得到目标产物1b, 化合物1h、1i的合成方法与此相同[20].
α-烯丙基-1,3-二(间氟苯基)丙烷-1,3-二酮(1b): 185 mg, 无色液体, 产率53%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.77~7.60 (m, 4H), 7.48~7.42 (m, 2H), 7.32~7.27 (m, 2H), 5.89~5.80 (m, 1H), 5.18 (td, J=6.7, 2.8 Hz, 1H), 5.11 (dt, J=17.2, 1.9 Hz, 1H), 5.05 (dd, J=9.9, 3.0 Hz, 1H), 2.86 (q, J=5.2 Hz, 2H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 194.2, 163.1 (d, JC-F=249.1 Hz), 138.1(d, JC-F=7.1 Hz), 134.7, 130.8 (d, JC-F=7.7 Hz), 124.4 (d, JC-F=2.9 Hz), 121.0 (d, JC-F=21.3 Hz), 117.9, 115.5 (d, JC-F=22.3 Hz), 57.3, 33.6; HRMS (ESI) calcd for C18H15F2O2 [M＋H]＋ 301.1035, found 301.1033.
α-烯丙基-1,3-二(3,5-二甲基苯基)丙烷-1,3-二酮(1h): 339 mg, 白色固体, 产率91%. m.p. 96~97 ℃; 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.56 (s, 4H), 7.19 (d, J=1.9 Hz, 2H), 5.90~5.81 (m, 1H), 5.26 (t, J=6.7 Hz, 1H), 5.13~5.08 (m, 1H), 5.04~5.01 (m, 1H), 2.86~2.83 (m, 2H), 2.33 (s, 12H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 196.2, 138.6, 136.4, 135.5, 135.3, 126.5, 117.1, 57.0, 33.8, 21.4; HRMS (ESI) calcd for C22H25O2 [M＋H]＋ 321.1849, found 321.1849.
α-烯丙基-1,3-二(对叔丁基苯基)丙烷-1,3-二酮(1i): 245 mg, 无色液体, 产率56%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.92 (d, J=8.3 Hz, 4H), 7.46 (d, J=8.4 Hz, 4H), 5.92~5.84 (m, 1H), 5.26 (t, J=6.7 Hz, 1H), 5.10 (dd, J=17.0, 1.7 Hz, 1H), 5.02 (dd, J=10.1, 1.6 Hz, 1H), 2.86 (t, J=6.8 Hz, 2H), 1.32 (s, 18H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 195.3, 157.4, 135.5, 133.5, 128.7, 126.0, 117.1, 56.9, 35.3, 33.7, 31.2; HRMS (ESI) calcd for C26H33O2 [M＋H]＋ 377.2475, found 377.2475.

3.2.2 化合物1e的合成

称取化合物1,3-二(对三氟甲基苯基)丙烷-1,3-二酮(150 mg, 0.42 mmol, 1.0 equiv.)、K2CO3 (88 mg, 0.63 mmol, 1.5 equiv.)和KI (53 mg, 0.32 mmol, 0.75 equiv.)于带支口的反应管, 置换三次氮气, 用干燥DMF溶解, 加入烯丙基溴(56 mg, 42 μL, 0.46 mmol, 1.1 equiv.), 升至65 ℃反应, 薄层色谱(TLC)检测反应结束后, 加入H2O淬灭反应, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3), 合并有机相, 用无水硫酸钠干燥, 过滤, 然后减压去除溶剂, 所得粗产物用柱层析纯化得到α-烯丙基-1,3-二(对三氟甲基苯基)丙烷-1,3-二酮(1e)[24] 95 mg, 无色液体, 产率53%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 8.04 (d, J=8.0 Hz, 4H), 7.74 (d, J=8.1 Hz, 4H), 5.89~5.81 (m, 1H), 5.26 (t, J=6.7 Hz, 1H), 5.14~5.02 (m, 2H), 2.89 (t, J=6.9 Hz, 2H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 194.5, 138.6, 135.3, 135.1 (d, JC-F=33.0 Hz), 134.3, 129.1, 126.3 (q, JC-F=3.7 Hz), 124.6, 122.4, 118.2, 57.6, 33.5; HRMS (ESI) calcd for C20H14F6O2Na [M＋Na]＋ 423.0790, found 423.0793.

3.2.3 化合物2a~2i、2j'、3~6的合成

称取α-烯丙基1,3-二酮化合物1a (53 mg, 0.2 mmol, 1.0 equiv.)于10 mL的反应管, 用1 mL干燥苯溶解, 加入H2O (5.4 μL, 0.4 mmol, 2.0 equiv.)和TfOH (3.6 μL, 0.04 mmol, 0.2 equiv.), 加热反应, 薄层色谱(TLC)检测反应结束后, 旋干溶剂, 柱层析纯化得到目标产物2a, 化合物2b~2i、2j'、3~6的合成方法与此相同.
5-氧代-5-苯基戊-2-基苯甲酸酯(2a)[25]: 30 mg, 黄色液体, 产率54%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 8.06~7.98 (m, 2H), 7.98~7.90 (m, 2H), 7.58~7.51 (m, 2H), 7.43 (td, J=7.8, 1.8 Hz, 4H), 5.31~5.24 (m, 1H), 3.17~3.04 (m, 2H), 2.23~2.10 (m, 2H), 1.42 (d, J=6.3 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 199.4, 166.3, 137.0, 133.2, 133.0, 130.7, 129.7, 128.7, 128.5, 128.2, 71.3, 34.7, 30.5, 20.5.
5-氧代-5-(间氟苯基)戊-2-基间氟苯甲酸酯(2b): 21 mg, 无色液体, 产率32%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.80 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.72~7.65 (m, 2H), 7.60 (dt, J=9.5, 2.0 Hz, 1H), 7.45~7.37 (m, 2H), 7.26~7.21 (m, 2H), 5.29~5.23 (m, 1H), 3.12~3.07 (m, 2H), 2.17 (q, J=7.0 Hz, 2H), 1.42 (d, J=6.2 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 198.0, 165.1 (d, JC-F=2.9 Hz), 163.8 (d, JC-F=40.3 Hz), 161.8 (d, JC-F=39.4 Hz), 138.9 (d, JC-F=6.1 Hz), 132.8 (d, JC-F=7.4 Hz), 130.4 (d, JC-F=7.5 Hz), 130.1 (d, JC-F=7.6 Hz), 125.4 (d, JC-F=3.0 Hz), 120.2 (t, JC-F=40.6 Hz), 116.6 (d, JC-F=23.0 Hz), 114.9 (d, JC-F=22.2 Hz), 71.7, 34.8, 30.3, 20.4; HRMS (ESI) calcd for C18H17F2O3 [M＋H]＋ 319.1140, found 319.1142.
5-氧代-5-(对氯苯基)戊-2-基对氯苯甲酸酯(2c): 35 mg, 无色液体, 产率50%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.98~7.89 (m, 2H), 7.85 (dt, J=9.0, 1.7 Hz, 2H), 7.39 (d, J=8.5 Hz, 4H), 5.28~5.21 (m, 1H), 3.11~2.98 (m, 2H), 2.20~2.11 (m, 2H), 1.41 (d, J=6.2 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 198.0, 165.4, 139.7, 139.5, 135.2, 131.1, 129.5, 129.0, 128.8, 71.6, 34.7, 30.4, 20.4; HRMS (ESI) calcd for C18H17Cl2O3 [M＋H]＋ 351.0549, found 351.0550.
5-氧代-5-(对溴苯基)戊-2-基对溴苯甲酸酯(2d): 44 mg, 白色固体, 产率50%. m.p. 121~122 ℃; 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.85 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.77 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.56 (d, J=8.3 Hz, 4H), 5.27~5.21 (m, 1H), 3.11~2.97 (m, 2H), 2.17~2.13 (m, 2H), 1.40 (d, J=6.3 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 198.2, 165.6, 135.6, 132.1, 131.9, 131.2, 129.7, 129.5, 128.5, 128.2, 71.6, 34.6, 30.4, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C18H17Br2O3 [M＋H]＋ 438.9539, found 438.9542.
5-氧代-5-(对三氟甲基苯基)戊-2-基对三氟甲基苯甲酸酯(2e): 21 mg, 无色液体, 产率24%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 8.10 (d, J=8.0 Hz, 2H), 8.01 (d, J=8.1 Hz, 2H), 7.68 (d, J=8.0 Hz, 4H), 5.33~5.27 (m, 1H), 3.16~3.07 (m, 2H), 2.26~2.16 (m, 2H), 1.44 (d, J=6.2 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 198.2, 165.1, 139.4, 134.6 (q, JC-F=32.6 Hz), 133.7, 130.1, 128.5, 125.8 (q, JC-F=4.0 Hz), 125.5 (q, JC-F=4.0 Hz), 124.8 (d, JC-F=9.8 Hz), 122.6 (d, JC-F=9.6 Hz), 71.9, 34.9, 30.3, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C20H16F6O3Na [M＋Na]＋ 441.0896, found 441.0897.
5-氧代-5-(对甲苯基)戊-2-基对甲基苯甲酸酯(2f): 27 mg, 无色液体, 产率43%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.94~7.85 (m, 2H), 7.84~7.76 (m, 2H), 7.23~7.17 (m, 4H), 5.26~5.16 (m, 1H), 3.11~2.94 (m, 2H), 2.37 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 2.17~2.04 (m, 2H), 1.37 (d, J=6.2 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 199.2, 166.4, 144.0, 143.7, 134.4, 129.7, 129.4, 129.2, 128.3, 128.0, 71.1, 34.7, 30.6, 21.8, 21.8, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C20H23O3 [M＋H]＋ 311.1642, found 311.1641.
5-氧代-5-(间甲苯基)戊-2-基间甲基苯甲酸酯(2g): 36 mg, 黄色液体, 产率57%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.83 (d, J=6.4 Hz, 2H), 7.73 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.38~7.28 (m, 4H), 5.32~5.21 (m, 1H), 3.15~3.01 (m, 2H), 2.40 (s, 3H), 2.37 (s, 3H), 2.20~2.13 (m, 2H), 1.41 (d, J=6.2 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 199.7, 166.4, 138.4, 138.2, 136.9, 133.9, 133.7, 130.6, 130.2, 128.6, 128.5, 128.3, 126.8, 125.3, 71.2, 34.8, 30.6, 21.4, 21.4, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C20H23O3 [M＋ H]＋ 311.1642, found 311.1640.
5-氧代-5-(3,5-二甲基苯基)戊-2-基-(3,5-二甲基)苯甲酸酯(2h): 32 mg, 黄色液体, 产率46%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.65 (s, 2H), 7.54 (s, 2H), 7.17 (d, J=6.9 Hz, 2H), 5.31~5.21 (m, 1H), 3.12~3.01 (m, 2H), 2.36 (s, 6H), 2.34 (s, 6H), 2.21~2.10 (m, 2H), 1.41 (d, J=6.2 Hz, 3H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 199.9, 166.6, 138.3, 138.1, 137.0, 134.8, 134.6, 130.5, 127.3, 125.9, 71.1, 34.9, 30.6, 21.3, 21.3, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C22H27O3 [M＋H]＋ 339.1955, found 339.1955.
5-氧代-5-(对叔丁基苯基)戊-2-基对叔丁基苯甲酸酯(2i): 23 mg, 黄色液体, 产率29%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.95 (d, J=7.4 Hz, 2H), 7.87 (d, J=8.0 Hz, 2H), 7.45~7.42 (m, 4H), 5.28~5.22 (m, 1H), 3.12~3.03 (m, 2H), 2.14 (q, J=7.2 Hz, 2H), 1.40 (d, J=6.3 Hz, 3H), 1.33 (d, J=7.8 Hz, 18H); 13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ: 199.2, 166.3, 156.9, 156.7, 134.4, 129.6, 128.2, 128.0, 125.6, 125.4, 71.1, 35.2, 34.7, 31.3, 31.2, 30.7, 29.8, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C26H35O3 [M＋H]＋ 395.2581, found 395.2582.
4-羟基-1-(对甲氧基苯基)戊烷-1-酮(2j'): 16 mg, 白色固体, 产率39%. m.p. 117~118 ℃ (文献值[26] 117~118 ℃); 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 8.01~7.91 (m, 2H), 6.96~6.89 (m, 2H), 3.93~3.88 (m, 1H), 3.86 (s, 3H), 3.09 (td, J=7.0, 1.9 Hz, 2H), 1.97~1.90 (m, 1H), 1.87~1.79 (m, 1H), 1.25 (t, J=6.2 Hz, 3H).
(5-甲基-2-苯基-4,5-二氢呋喃-3-基)(苯基)甲酮(3)[18b]: 15 mg, 无色液体, 产率27%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.43 (d, J=7.9 Hz, 2H), 7.27~7.12 (m, 4H), 7.08~7.03 (m, 4H), 5.05~4.94 (m, 1H), 3.44~3.34 (m, 1H), 2.98~2.93 (m, 1H), 1.55 (dd, J=6.8, 2.4 Hz, 3H).
2-甲基-3,5,6,7-四氢苯并呋喃-4(2H)-酮(4)[6]: 23 mg, 无色液体, 产率77%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 4.95~4.87 (m, 1H), 2.97~2.89 (m, 1H), 2.42~2.37 (m, 3H), 2.35~2.29 (m, 2H), 2.01 (q, J=6.3 Hz, 2H), 1.39 (d, J=6.3 Hz, 3H).
(5,5-二甲基-2-苯基-4,5-二氢呋喃-3-基)(苯基)甲酮(5)[7]: 43 mg, 白色固体, 产率78%. m.p. 95~96 ℃ (文献值[7] 95~96 ℃); 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.32 (dd, J=8.1, 1.4 Hz, 2H), 7.13~7.03 (m, 4H), 6.96 (q, J=7.5 Hz, 4H), 3.02 (s, 2H), 1.49 (s, 6H).
(2,2-二甲基-6-苯基-3,4-二氢吡喃-5-基)(苯基)甲酮(6)[7]: 56 mg, 白色固体, 产率96%. m.p. 118~119 ℃ (文献值[7] 118~119 ℃); 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.50~7.44 (m, 2H), 7.21~7.14 (m, 3H), 7.08~6.99 (m, 5H), 2.67 (t, J=6.8 Hz, 2H), 1.85 (t, J=6.8 Hz, 2H), 1.49 (s, 6H).

3.2.4 化合物7的合成

称取化合物2a (130 mg, 0.46 mmol, 1.0 equiv.)于10 mL的反应管, 用1 mL无水乙醇溶解, 随后加入1 mol/L NaOH水溶液加热至50 ℃反应, 薄层色谱(TLC)检测, 反应结束后, 加入蒸馏水淬灭反应, 加入1.2 mol/L稀盐酸将溶液调至弱酸性, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3), 合并有机相, 用无水硫酸钠干燥, 过滤, 减压去除溶剂, 所得粗产物用柱层析纯化, 得到4-羟基-1-苯基戊烷-1-酮(7)[26] 70 mg, 无色液体, 产率86%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.98 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.56 (t, J=7.4 Hz, 1H), 7.46 (t, J=7.7 Hz, 2H), 3.93~3.86 (m, 1H), 3.19~3.08 (m, 2H), 1.98~1.91 (m, 1H), 1.88~1.81 (m, 2H), 1.25 (d, J=6.0 Hz, 3H).

3.2.5 化合物8的合成

称取4-羟基-1-苯基戊烷-1-酮(7, 40 mg, 0.23 mmol, 1.0 equiv.)和NaBH4 (18 mg, 0.45 mmol, 2.0 equiv.)于10 mL反应管, 加入甲醇室温反应, 薄层色谱(TLC)检测反应结束后, 加入NaHCO3溶液淬灭反应, 用二氯乙烷萃取(10 mL×3), 合并有机相, 用无水硫酸钠干燥, 过滤, 减压去除溶剂, 所得粗产物用柱层析纯化, 得到1-苯基戊烷-1,4-二醇(8)[28] 34 mg, 无色液体, 产率83%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.31 (d, J=4.4 Hz, 4H), 7.27~7.22 (m, 1H), 4.70~4.57 (m, 1H), 3.86~3.72 (m, 1H), 3.05 (s, 2H), 1.86~1.76 (m, 2H), 1.59~1.41 (m, 2H), 1.19~1.08 (m, 3H).

3.2.6 化合物9的合成

称取4-羟基-1-苯基戊烷-1-酮7 (68 mg, 0.38 mmol, 1.0 equiv.)于10 mL反应管, 加入干燥DCM溶解, 随后加入氯铬酸吡啶盐(164 mg, 0.76 mmol, 2.0 equiv.), 室温下反应, 薄层色谱(TLC)检测反应结束后, 过滤, 减压去除溶剂, 所得粗产物用柱层析纯化, 得到1-苯基戊烷-1,4-二酮(9)[29] 61 mg, 无色液体, 产率91%. 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 8.02~7.94 (m, 2H), 7.59~7.54 (m, 1H), 7.46 (t, J=7.7 Hz, 2H), 3.28 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.89 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.26 (s, 3H).
辅助材料(Supporting Information) 化合物1b、1e、1h、1i、2a~2i、2j'、3~9的1H NMR和13C NMR谱图. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.
(Cheng, F.)

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