1,4-二羰基化合物因其反应位点多样、官能团耐受性良好、结构可调性强及合成方法丰富等优势, 已成为杂环构筑与药物分子合成中的重要合成子(图1), 受到了有机合成与药物化学领域的广泛关注[1]. 吡咯、呋喃、噻吩及喹啉等杂环衍生物以及天然产物利血平(reserpine)等生物碱的全合成, 均可以以1,4-二羰基化合物作为核心骨架实现高效构建[2].
传统合成1,4-二羰基化合物的方法主要依赖于Michael加成反应以及α-卤代酮与烯醇类亲核试剂的取代反应等经典途径[3]. 然而, 这些方法普遍存在反应条件苛刻、官能团兼容性差或原子经济性低等局限. 近年来, 可见光催化策略的兴起[4]为1,4-二羰基化合物的高效构建提供了新思路. Liu课题组[5]报道了光驱动三组分芳基卤化反应, 以Co2(CO)8作为丰富的固体羰基源, 通过芳基自由基生成和CO插入等过程, 以较高的产率实现了1,4-二羰基化合物的合成(Scheme 1, a). 以Co2(CO)8和Fe2(CO)9等金属羰基配合物为CO替代源, 发展的羰基化-加成串联策略亦被陆续报道, 进一步丰富了1,4-二羰基化合物的合成方法[6]. 在可见光促进的自由基反应中, 酰基自由基来源主要依赖于羰基衍生物[7]. Reiser课题组[8]发展了基于FeCl3与9,10-二苯基蒽(DPA)协同作用的双光催化体系, 通过氢原子转移(HAT)[9]与配体-金属电荷转移(LMCT)[10]双重路径, 实现了烯烃与羰基化合物之间的氧化偶联, 以高原子经济性和良好官能团耐受性合成了一系列1,4-二羰基化合物. 该策略避免了传统方法中预官能团化的需求, 体现了绿色合成优势(Scheme 1, b). 因此, 可见光促进的协同催化体系[11]为合成1,4-二羰基化合物提供了思路[12]. 近日, Zhang课题组[13]开发了一种可见光诱导的四丁基铵十钨酸盐(TBADT)与金属钴协同催化体系, 实现了醛类化合物的反马氏规则加成反应. 该反应以廉价易得的醛为原料, 通过HAT生成苯甲酰基自由基, 进而对芳基烯烃进行加成, 合成了一系列1,4-二羰基衍生物(Scheme 1, c). 基于此策略, 我们发展了可见光诱导下通过HAT过程合成1,4-二羰基化合物的单一催化体系, 醛类在光催化剂TBADT作用下生成酰基自由基, 同时, 脂肪族卤代物经过β-H消除生成烯基中间体, 随后与酰基自由基共轭加成生成产物. 值得一提的是, 即使以不含羰基的脂肪族卤代物为底物, 该策略也能通过生成不活泼的烯基中间体实现相应产物的合成(Scheme 1, d). 该体系的优势在于仅使用单一催化剂以廉价的醛和卤代物为原料, 即可高效合成1,4-二羰基化合物, 具有体系简单、操作简便、条件温和和产物收率高等优点.
1 结果与讨论
以苯甲醛(1)和4-氯-2-丁酮(2)为模型底物进行C—C键构建最优化条件摸索(表1). 基于文献报道, TBADT是一类被广泛应用于氢原子转移的光催化剂[11e-11f], 其激发态(*[W10O32]4-)具有氧化性[4j]. 因此, 在可见光照射下, 首先以TBADT为催化剂, 在1,2-二氯乙烷(DCE)溶剂中, 苯甲醛(1)与4-氯-2-丁酮(2)反应, 可获得目标产物1-苯基戊烷-1,4-二酮(3), 收率达83% (Entry 1). 其他典型的光诱导氢原子转移催化剂如Acr＋-Mes－ (Cat. 1)、NaDT (Cat. 2)和Ru(phen)3(PF6)2 (Cat. 3)也能以中等效率促进该转化(Entries 2~4). 然而使用Ir(ppy)3 (Cat. 4)和蒽醌(Cat. 5)作为光催化剂时, 产物收率分别降至45%和38%(Entries 5, 6). 通过对1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、Na2CO3和2,6-二甲基吡啶等碱的筛选发现, 虽然所有条件下均能生成产物3, 但其效率均不及Cs2CO3 (Entries 7~9). 使用其他溶剂会导致产物收率下降(Entries 10~12): 例如以PhCl或二氯甲烷(DCM)替代DCE时, 产物收率分别为58%和43%, 而六氟异丙醇(HFIP)则无法得到目标产物. 进一步的对照实验证明, 光催化剂和光照条件对该转化的有效进行至关重要(Entry 13).
表1 反应条件的优化aTable 1 Optimization of the reaction condition |
| Entry | Variation from the standard conditions | Yieldb/% |
|---|---|---|
| 1 | None | 83 |
| 2 | Cat. 1 instead of TBADT | 63 |
| 3 | Cat. 2 instead of TBADT | 56 |
| 4 | Cat. 3 instead of TBADT | 51 |
| 5 | Cat. 4 instead of TBADT | 45 |
| 6 | Cat. 5 instead of TBADT | 38 |
| 7 | DBU instead of Cs2CO3 | 63 |
| 8 | Na2CO3 instead of Cs2CO3 | 39 |
| 9 | 2,6-Lutidine instead of Cs2CO3 | 52 |
| 10 | PhCl instead of DCE | 58 |
| 11 | DCM instead of DCE | 43 |
| 12 | HFIP instead of DCE | n.r. |
| 13 | Without TBADT or light | n.r. |
a Standard conditions: all reactions were carried out with 1 (0.2 mmol), 2 (1.1 equiv.), TBADT (5.0 mol%), and Cs2CO3 (1.5 equiv.) in 3.0 mL of DCE and were irradiated with 365~375 nm LED light at room temperature under N2 for 24 h. b Isolated yield. |
在确立最优反应条件后, 系统考察了醛类底物与4-氯-2-丁酮(2)的适用范围. 由表2可见, 对位含有给电子或吸电子基团的苯甲醛均能顺利反应, 且产物收率相近(4~5 vs 6~8). 在优化后的光催化条件下, 间位取代(m-Me, m-CF3和m-Br)苯甲醛与4-氯-2-丁酮(2)反应, 以73%~77%的收率获得产物9~11. 研究发现该反应对邻位取代苯甲醛的空间位阻具有良好的耐受性: 携带邻位给电子基(Me)或卤素(F、Cl)的底物均能顺利生成相应产物(12~14). 此外, 多取代苯甲醛在标准条件下也表现良好, 以67%~73%的收率获得产物15~17. 该反应体系同样适用于萘甲醛及杂环醛: 2-萘甲醛以63%收率得到产物18, 呋喃甲醛和噻吩甲醛则以69%~79%的收率生成产物19~21. 值得一提的是, 环状脂肪醛对不同环大小均表现出优异兼容性, 分别以81%和76%收率获得相应产物22~23. 与杂环醛不同, 直链脂肪醛在标准条件下与4-氯-2-丁酮(2)反应时, 也能表现出卓越的普适性, 产物24和25的产率(83%~88%)与碳链长度无明显关联. 为进一步考察体系兼容性, 再次探究了其它氯代物的底物范围. 实验证明, 3-氯代苯丙酮、3-氯丙酸甲酯和3-氯丙酸正丁酯在TBADT的催化作用下也能够与苯甲醛以较高的产率(72%~83%)生成产物26~28. 当尝试1,5-二氯-3-戊酮在该体系下反应时, 能够得到结构对称的产物29. 同时, β-氯苯乙烷和3-氯丙腈在TBADT催化下, 与苯甲醛反应后, 分别以69%和77%的产率得到产物30和31. 基于模板进行的克级反应, 依然能够以76%产率得到1,4-二羰基化合物3 (Scheme 2).
表2 醛类和卤代衍生物的底物拓展a,bTable 2 Substrate scope of aldehydes and halogenated derivatives |
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a Reaction conditions: aldehyde (0.2 mmol), halogenated derivative (1.1 equiv.), TBADT (5.0 mol%) and Cs2CO3 (1.5 equiv.) in DCE (3.0 mL), N2, blue LED irradiation, r.t. 24 h. b Isolated yield. |
为了验证该反应是否涉及自由基历程, 进行了自由基捕获实验. 当向标准反应体系中加入1.5 equiv.的自由基捕获剂2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)或1,1-二苯乙烯时, 反应均被完全抑制, 未检测到产物3的生成. 进一步通过高分辨质谱(HRMS)分析, 成功检测到了TEMPO和1,1-二苯乙烯分别捕获苯甲酰自由基后所形成的络合物(Scheme 4, a), 该结果明确证实了苯甲酰自由基中间体的产生. 随后, 用丙烯酸丁酯替代氯代酮在标准条件下反应, 结果仍以71%的产率得到产物28. 该实验证明了苯甲酰自由基对烯酮双键的迁移插入是反应的关键步骤(Scheme 4, b). 此外, 为进一步验证反应中间体烯烃的生成, 采用核磁共振氢谱(1H NMR)对反应过程进行了实时监测. 结果表明: 反应5 h后, 生成了少量中间体36; 反应延长至10 h, 中间体36的产率持续上升, 并伴随少量产物26的生成. 当反应进行至15 h, 中间体36与产物26的产率分别达到61%和32%. 此后, 中间体36的含量逐渐下降, 而产物26的产率则上升至80%. 上述结果证实, 在该反应体系中, 烷基氯代物能够顺利转化为相应的烯烃(Scheme 4, c).
基于机理探究实验验证后, 提出了TBADT催化的氢原子转移反应机理(Scheme 4, d). 首先十钨酸根阴离子A经可见光激发生成三重激发态B, 该激发态可从醛类底物I中以HAT方式夺取一个氢原子, 生成还原态光催化剂C和苯甲酰自由基II. 另一方面, 原料氯代物III在强碱作用下经过β-H消除生成烯类IV. 随后, 苯甲酰自由基II与IV共轭加成形成α-羰基自由基V. 最后, α-羰基自由基V从还原态光催化剂C攫取一个氢原子, 生成最终产物VI, 并完成光催化剂循环.
2 结论
综上所述, 本工作开发了以TBADT为单一光催化剂合成1,4-二羰基类衍生物的新策略. 该方法体系简单, 官能团兼容性较好, 以较高的收率获得结构多样的目标产物, 而且产物的转化体现出良好的合成应用价值. 此外, 基于自由基捕获实验和中间体实验研究, 推导出了合理的反应机理.
3 实验部分
3.1 仪器与试剂
所有原料与试剂均为市售商品, 未经进一步纯化直接使用. 反应进程通过硅胶F254薄层色谱板进行监测. 柱层析分离采用300~400目硅胶作为固定相. 核磁共振谱(1H NMR、13C NMR及19F NMR)在Bruker AVANCE III 600 MHz核磁共振仪上测定, 溶剂为氘代氯仿(CDCl3), 内标为四甲基硅烷(TMS). 高分辨质谱(HRMS)使用Agilent Technologies 540 UHD ESI-TOF质谱仪采集.
3.2 实验方法
在10 mL光反应管中放入磁力搅拌子, 在氮气氛围下依次加入苯甲醛(1, 0.2 mmol, 21.2 mg)、4-氯-2-丁酮(2, 1.1 equiv., 23.4 mg)、Cs2CO3 (1.5 equiv., 97.7 mg)、TBADT (5.0 mol%, 33.2 mg)和1,2-二氯乙烷(3.0 mL). 反应管加盖密封, 置于室温搅拌, 在365~375 nm LED光源(距离反应管约2.0 cm)照射下反应24 h. 反应结束后, 将混合物浓缩, 所得粗产物经快速柱色谱纯化(洗脱剂: 石油醚/乙酸乙酯, V∶V=40∶1)得到产物3. 采用相同的方法制备了化合物4~34.
1-苯基戊烷-1,4-二酮(3): 无色液体, 29.2 mg, 收率83%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.98 (d, J=7.1 Hz, 2H), 7.56 (t, J=7.4 Hz, 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); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.3, 198.5, 136.6, 133.1, 128.5, 128.0, 37.00, 32.4, 30.1. 核磁数据与文献报道一致[8].
1-(对甲苯)戊烷-1,4-二酮(4): 无色液体, 32.7 mg, 收率86%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.86 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.23 (d, J=8.0 Hz, 2H), 3.23 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.85 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.38 (s, 3H), 2.24 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.3, 197.9, 143.7, 134.0, 129.1, 128.0, 36.9, 32.1, 29.9, 21.4. 核磁数据与文献报道一致[12f].
1-(4-(叔丁基)苯基)戊烷-1,4-二酮(5): 无色液体, 41.3 mg, 收率89%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.93~7.92 (m, 2H), 7.48~7.47 (m, 2H), 3.26 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.88 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.25 (s, 3H), 1.34 (s, 9H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.4, 198.1, 156.8, 134.0, 128.0, 125.5, 37.1, 35.1, 32.3, 31.0, 30.1. 核磁数据与文献报道一致[12f].
1-(4-氟苯)戊烷-1,4-二酮(6): 无色液体, 30.7 mg, 收率79%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.02~8.00 (m, 2H), 7.14~7.11 (m, 2H), 3.24 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.89 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.26 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.2, 196.9, 165.7 (d, J=254.5 Hz), 133.0 (d, J=3.2 Hz), 130.6 (d, J=9.5 Hz), 115.6 (d, J=21.8 Hz), 37.0, 32.2, 30.0; 19F NMR (565 MHz, CDCl3) δ: －105.22. 核磁数据与文献报道一致[12f].
1-(4-氯苯基)戊烷-1,4-二酮(7): 无色液体, 36.5 mg, 收率87%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.91 (d, J=8.6 Hz, 2H), 7.43 (d, J=8.5 Hz, 2H), 3.23 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.89 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.25 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.1, 197.3, 139.5, 134.9, 129.4, 128.8, 36.9, 32.3, 30.0. 核磁数据与文献报道一致[12f].
4-(4-氧代戊烷酰基)苯甲酸甲酯(8): 白色固体, 37.5 mg, 收率80%. m.p. 105.8~106.8 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.03 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.94 (d, J=8.3 Hz, 2H), 3.86 (s, 3H), 3.20 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.83 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.18 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.9, 198.0, 166.1, 139.7, 133.8, 129.7, 127.9, 52.4, 36.9, 32.6, 29.9; HRMS (ESI) calcd for C13H15O4 [M＋H]＋ 235.0965, found 235.0962.
1-(间甲基)戊烷-1,4-二酮(9): 无色液体, 29.3 mg, 收率77%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.79~7.77 (m, 2H), 7.38~7.33 (m, 2H), 3.26 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.88 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.40 (s, 3H), 2.25 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.3, 198.6, 138.3, 136.6, 133.8, 128.5, 128.4, 125.2, 37.0, 32.4, 30.0, 21.3. 核磁数据与文献报道一致[12f].
1-(3-(三氟甲基)苯)戊烷-1,4-二酮(10): 无色液体, 37.1 mg, 收率76%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.24~8.23 (m, 1H), 8.16 (d, J=7.9 Hz, 1H), 7.82 (d, J=7.8 Hz, 1H), 7.61 (t, J=7.8 Hz, 1H), 3.29 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.93 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.27 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.9, 197.2, 137.1, 131.2, 131.1 (q, J=33.0 Hz), 129.5 (q, J=3.6 Hz), 129.2, 124.8 (q, J=3.8 Hz), 123.6 (q, J=272.5 Hz), 36.9, 32.4, 29.9; 19F NMR (565 MHz, CDCl3) δ: －62.85; HRMS (ESI) calcd for C12H12F3O2 [M＋H]＋ 245.0784, found 245.0784. 核磁数据与文献报道一致[12d].
1-(3-溴苯)戊烷-1,4-二酮(11): 无色液体, 37.1 mg, 收率73%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.93 (t, J=1.9 Hz, 1H), 7.84 (d, J=7.8 Hz, 1H), 7.53~7.51 (m, 1H), 7.40 (t, J=7.9 Hz, 1H), 3.22 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.88 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.25 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.8, 197.1, 138.0, 134.7, 132.9, 129.8, 128.0, 126.0, 36.8, 32.3, 29.8; HRMS (ESI) calcd for C11H1279BrO2 [M＋H]＋ 255.0015, found 255.0015. 核磁数据与文献报道一致[12f].
1-(邻甲苯)戊烷-1,4-二酮(12): 无色液体, 25.5 mg, 收率67%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.71 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.36~7.34 (m, 1H), 7.25~7.22 (m, 2H), 3.15 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.85 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.47 (s, 3H), 2.23 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.1, 202.3, 137.9, 137.5, 131.7, 131.2, 128.4, 125.5, 37.2, 35.0, 29.9, 21.1; HRMS (ESI) calcd for C12H15O2 [M＋H]＋ 191.1067, found 191.1065. 核磁数据与文献报道一致[15].
1-(2-氟苯)戊烷-1,4-二酮(13): 无色液体, 27.2 mg, 收率70%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.87~7.84 (m, 1H), 7.53~7.49 (m, 1H), 7.22~7.20 (m, 1H), 7.14~7.11 (m, 1H), 3.27~3.25 (m, 2H), 2.86 (t, J=6.1 Hz, 2H), 2.24 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.0, 196.6 (d, J=3.9 Hz), 161.9 (d, J=255.0 Hz), 134.5 (d, J=9.1 Hz), 130.4 (d, J=2.6 Hz), 125.1 (d, J=13.0 Hz), 124.3 (d, J=3.3 Hz), 116.5 (d, J=23.9 Hz), 37.1 (d, J=8.1 Hz), 36.9 (d, J=2.1 Hz), 29.8; 19F NMR (565 MHz, CDCl3) δ: －109.03. 核磁数据与文献报道一致[16].
1-(2-氯苯)戊烷-1,4-二酮(14): 无色液体, 28.1 mg, 收率67%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.56 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.41~7.36 (m, 2H), 7.34~7.31 (m, 1H), 3.19 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.90 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.23 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.8, 201.5, 138.9, 131.7, 130.7, 130.4, 129.1, 126.8, 37.4, 36.5, 29.8. 核磁数据与文献报道一致[16].
1-(3,4-二甲基苯)戊烷-1,4-二酮(15): 无色液体, 27.8 mg, 收率68%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.73~7.65 (m, 2H), 7.19 (d, J=7.9 Hz, 1H), 3.23 (t, J=6.8 Hz, 2H), 2.86 (t, J=6.8 Hz, 2H), 2.30 (s, 6H), 2.17 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.6, 191.6, 143.0, 137.0, 134.7, 129.8, 128.2, 124.8, 43.5, 29.9, 22.6, 20.0, 19.7. 核磁数据与文献报道一致[17].
1-(3-氯-4-甲基苯)戊烷-1,4-二酮(16): 无色液体, 30.0mg, 收率67%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.92 (d, J=1.9 Hz, 1H), 7.75~7.73 (m, 1H), 7.30~7.29 (m, 1H), 3.20 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.87 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.40 (s, 3H), 2.24 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.9, 196.8, 141.5, 135.7, 134.7, 130.9, 128.5, 126.0, 36.8, 32.1, 29.8, 20.1; HRMS (ESI) calcd for C12H1435ClO2 [M＋H]＋ 225.0677, found 225.0676.
1-(2,4,6-三氟丙基)戊烷-1,4-二酮(17): 无色液体, 35.4 mg, 收率77%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 6.76~6.70 (m, 2H), 3.12 (t, J=6.2 Hz, 2H), 2.89 (t, J=6.0 Hz, 2H), 2.23 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.4, 194.6, 164.7 (t, J=15.7 Hz), 163.0 (t, J=15.8 Hz), 161.9 (dd, J=15.1, 10.1 Hz), 160.2 (dd, J=15.1, 10.1 Hz), 114.4 (td, J=18.7, 4.7 Hz), 101.1 (td, J=25.7, 6.04, 3.02 Hz), 38.3 (t, J=3.2 Hz), 37.1, 29.7; 19F NMR (565 MHz, CDCl3) δ: －102.29 (t, J=9.0 Hz), －107.94 (d, J=9.1 Hz); HRMS (ESI) calcd for C11H10F3O2 [M＋H]＋ 231.0627, found 231.0625.
1-萘-2-戊烷-1,4-二酮(18): 无色液体, 28.5 mg, 收率63%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.50 (s, 1H), 8.03~8.01 (m, 1H), 7.95 (d, J=8.1 Hz, 1H), 7.88~7.85 (m, 2H), 7.60~7.57 (m, 1H), 7.55~7.52 (m, 1H), 3.40 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.93 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.27 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.4, 198.4, 135.6, 133.9, 132.4, 129.7, 129.5, 128.4, 128.4, 127.7, 126.7, 123.7, 37.1, 32.4, 30.1. 核磁数据与文献报道一致[18].
1-噻吩-3-戊烷-1,4-二酮(19): 无色液体, 25.8 mg, 收率71%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.11~8.08 (m, 1H), 7.56~7.52 (m, 1H), 7.31 (dd, J=5.1, 2.9 Hz, 1H), 3.19 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.86 (t, J=6.4 Hz, 2H), 2.24 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 207.2, 192.8, 141.8, 131.9, 126.7, 126.3, 36.8, 33.4, 30.0; HRMS (ESI)) calcd for C9H11O2S [M＋H]＋ 183.0474, found183.0473.
1-呋喃-2-戊烷-1,4-二酮(20): 无色液体, 26.2 mg, 收率79%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.58~7.576 (m, 1H), 7.18 (d, J=4.4 Hz, 1H), 6.54 (dd, J=3.6, 1.7 Hz, 1H), 3.23 (t, J=6.7 Hz, 2H), 2.87 (t, J=6.7 Hz, 2H), 2.17 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.2, 180.4, 150.7, 146.2, 115.6, 112.2, 43.4, 29.8, 21.8; HRMS (ESI) calcd for C9H11O3 [M＋H]＋ 167.0703, Found 167.0702.
1-苯并呋喃-2-戊烷-1,4-二酮(21): 无色液体, 29.8 mg, 收率69%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.70 (dd, J=7.9, 1.1 Hz, 1H), 7.57 (dt, J=8.4, 0.9 Hz, 1H), 7.53 (d, J=1.1 Hz, 1H), 7.48~7.45 (m, 1H), 7.30 (dd, J=7.9, 7.0 Hz, 1H), 3.26 (t, J=6.4 Hz, 2H), 2.92 (t, J=6.4 Hz, 2H), 2.25 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.8, 189.6, 155.5, 152.2, 128.2, 126.9, 123.8, 123.2, 112.7, 112.4, 36.7, 32.5, 29.9; HRMS (ESI) calcd for C13H13O3 [M＋ H]＋ 217.0859, found 217.0864.
1-环戊基戊烷-1,4-二酮(22): 无色液体, 27.2 mg, 收率81%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 2.94~2.89 (m, 1H), 2.75~2.69 (m, 4H), 2.19 (s, 3H), 1.85~1.80 (m, 2H), 1.78~1.74 (m, 2H), 1.67~1.62 (m, 2H), 1.61~1.56 (m, 2H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 211.5, 207.2, 51.1, 36.8, 35.0, 29.8, 28.7, 25.8. 核磁数据与文献报道一致[19].
1-环己基戊烷-1,4-二酮(23): 无色液体, 27.7 mg, 收率76%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 2.73~2.68 (m, 4H), 2.39 (tt, J=11.3, 3.5 Hz, 1H), 2.19 (s, 3H), 1.88~1.85 (m, 2H), 1.79~1.76 (m, 2H), 1.68~1.65 (m, 1H), 1.36~1.27 (m, 4H), 1.25~1.18 (m, 1H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 212.5, 207.4, 50.7, 36.8, 34.0, 29.9, 28.5, 25.8, 25.6. 核磁数据与文献报道一致[20].
6-乙基辛烷-2,5-二酮(24): 无色液体, 29.9 mg, 收率88%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 3.06 (t, J=6.8 Hz, 2H), 2.76 (t, J=6.8 Hz, 2H), 2.41~2.37 (m, 1H), 2.15 (s, 3H), 1.70~1.63 (m, 2H), 1.55~1.48 (m, 2H), 0.90 (t, J=7.4 Hz, 6H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 206.4, 203.4, 57.5, 43.5, 29.8, 25.5, 22.5, 11.6; HRMS (ESI) calcd for C10H18KO2 [M＋K]＋ 209.0938, Found 209.0937.
7-(4-(叔丁基)苯基)-6-甲基庚烷-2,5-二酮(25): 无色液体, 45.5 mg, 收率83%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.29 (d, J=8.1 Hz, 2H), 7.07 (d, J=8.0 Hz, 2H), 2.97 (dd, J=13.7, 6.7 Hz, 1H), 2.86 (h, J=7.0 Hz, 1H), 2.78~2.67 (m, 2H), 2.62~2.57 (m, 1H), 2.56~2.51 (m, 2H), 2.16 (s, 3H), 1.30 (s, 9H), 1.10 (d, J=7.0 Hz, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 212.6, 207.1, 148.9, 136.5, 128.5, 125.2, 48.0, 38.4, 36.7, 35.2, 34.3, 31.3, 29.8, 16.3; HRMS (ESI) calcd for C18H27O2 [M＋H]＋ 275.2006, found 275.2010.
1,4-二苯基丁烷-1,4-二酮(26): 无色液体, 34.3 mg, 收率72%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.05~8.00 (m, 4H), 7.58~7.52 (m, 2H), 7.45 (t, J=7.9 Hz, 4H), 3.44 (s, 4H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 198.5, 136.7, 133.0, 128.5, 128.0, 32.4. 核磁数据与文献报道一致[21].
4-氧代-4-苯基丁酸甲酯(27): 无色液体, 26.5 mg, 收率69%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.00~7.96 (m, 2H), 7.59~7.53 (m, 1H), 7.46 (t, J=7.7 Hz, 2H), 3.70 (s, 3H), 3.32 (t, J=6.7 Hz, 2H), 2.77 (t, J=6.6 Hz, 2H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 198.0, 173.3, 136.4, 133.1, 128.5, 127.9, 51.7, 33.3, 27.9. 核磁数据与文献报道一 致[22].
4-氧代-4-苯基丁酸丁酯(28): 无色液体, 38.9 mg, 收率83%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.90 (d, J=7.3 Hz, 2H), 7.49~7.46 (m, 1H), 7.39~7.36 (m, 2H), 4.02 (t, J=6.7 Hz, 2H), 3.22 (t, J=6.6 Hz, 2H), 2.68 (t, J=6.6 Hz, 2H), 1.53 (p, J=6.9 Hz, 2H), 1.29 (h, J=7.4 Hz, 2H), 0.84 (t, J=7.4 Hz, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 198.0, 172.8, 136.5, 133.1, 128.5, 127.9, 64.4, 33.3, 30.5, 28.2, 19.0, 13.6. 核磁数据与文献报道一致[23].
1,7-二苯基庚烷-1,4,7-三酮(29): 无色液体, 47.6 mg, 收率81%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.97 (d, J=7.8 Hz, 4H), 7.54 (t, J=7.4 Hz, 2H), 7.44 (t, J=7.6 Hz, 4H), 3.31 (t, J=6.3 Hz, 4H), 2.99 (t, J=6.3 Hz, 4H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 208.0, 198.5, 136.5, 133.0, 128.5, 127.9, 36.3, 32.4. 核磁数据与文献报道一致[24].
1,3-二苯基丙酮(30): 无色液体, 29.0 mg, 收率69%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.88~7.83 (m, 2H), 7.47~7.41 (m, 1H), 7.34 (t, J=7.6 Hz, 2H), 7.20 (t, J=7.5 Hz, 2H), 7.17~7.14 (m, 2H), 7.13~7.08 (m, 1H), 3.19 (t, J=7.7 Hz, 2H), 2.97 (t, J=7.7 Hz, 2H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 199.1, 141.2, 136.8, 133.0, 128.5 (2), 128.5, 128.4, 128.0, 126.1, 40.4, 30.0. 核磁数据与文献报道一致[12f].
4-氧代-4-苯基丁烯腈(31): 无色液体, 24.5 mg, 收率77%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.95~7.94 (m, 2H), 7.62~7.59 (m, 1H), 7.50~7.47 (m, 2H), 3.37 (t, J=7.1 Hz, 2H), 2.76 (t, J=7.1 Hz, 2H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 195.3, 135.4, 133.7, 128.7, 127.9, 119.2, 34.1, 11.6. 核磁数据与文献报道一致[8].
2-甲基-5-苯基-1H-吡咯(32): 无色液体, 21.1 mg, 收率67%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.92 (s, 1H), 7.28 (d, J=7.7 Hz, 2H), 7.20 (t, J=7.9 Hz, 2H), 7.03 (t, J=7.5 Hz, 1H), 6.30 (s, 1H), 5.84 (s, 1H), 2.17 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 132.8, 130.7, 129.0, 128.7, 125.5, 123.3, 107.8, 106.1, 13.0. 核磁数据与文献报道一致[25].
2-甲基-5-苯基呋喃(33): 无色液体, 22.5 mg, 收率71%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.62 (d, J=6.8 Hz, 2H), 7.34 (t, J=7.8 Hz, 2H), 7.20 (t, J=7.4 Hz, 1H), 6.52 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.04 (dd, J=3.2, 1.2 Hz, 1H), 2.36 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 152.3, 151.9, 131.2, 128.6, 126.7, 123.3, 107.7, 105.8, 13.7. 核磁数据与文献报道一致[26].
2-甲基-5-苯基噻吩(34): 无色液体, 21.6 mg, 收率62%. 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.54 (dd, J=8.3, 1.3 Hz, 2H), 7.33 (t, J=7.8 Hz, 2H), 7.22 (t, J=7.8 Hz, 1H), 7.09 (d, J=3.5 Hz, 1H), 6.71~6.70 (m, 1H), 2.49 (s, 3H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 142.0, 139.5, 134.7, 128.8, 126.9, 126.2, 125.5, 122.8, 15.4. 核磁数据与文献报道一致[27].
辅助材料(Supporting Information) 化合物3~34的1H NMR、13C NMR和19F NMR谱图, 衍生物32~34的合成步骤以及机理探究的操作步骤和核磁. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.
(Zhao, C.)