范 威

(滁州城市职业学院 科研处，安徽 滁州 239000)

以呋喃[1]和吡喃[2]为代表的氧杂环是杂环化合物的一种，在材料、医药、化工等领域具有广泛用途[3-5]，合成该类衍生物是有机合成的热门领域之一[6].氧杂环化合物具有抗菌[7]、抗结核[7]、抑制心律失常[8]等药理活性，该骨架存在于拉帕醌(Lapachone)[9]、剑麻素A(Stemofuran A)[10]、荧光素(Fluorescein)[11]等活性分子中.近年来，双环化反应被频繁用于合成该类衍生物.本文论述了基于双环化反应历程构建三元、四元、五元、六元、七元、八元氧杂环骨架的最新研究进展，丰富了氧杂环化合物，也拓展了双环化反应.

图1 含有氧杂环骨架的活性分子

1 构建三元氧杂环

Ting C M等[12]报道了单组分构建呋喃并三元氧杂环骨架的反应，图2为该反应的机理.反应原料为直链的烯炔醇，催化剂为钯，溶剂为二氯甲烷，温度为25 ℃，合成了三元氧醚并呋喃衍生物，丰富了分子内双环化反应.

图2 构建呋喃并三元氧杂环

2 构建四元氧杂环

Liu G等[13]构建了环戊并四元氧杂环骨架，图3为该反应的机理.反应的原料为链状的酮酯衍生物，活化剂为对甲苯磺酰氯，亲核促进剂为4-二甲基氨基吡啶，溶剂为二氯甲烷，温度为23 ℃，合成了多例环戊烷并四元内酯衍生物.

图3 构建环戊并四元氧杂环

3 构建五元氧杂环

Marques A S等[14]构建了环戊烯并五元氧杂环骨架，图4为该反应的机理.该合成策略的原料为甲酰基取代的吲哚和二烯醛，催化剂为三氯化铁，通过4π电环化和[3 + 2]环加成等过程，合成了四环稠合的环戊烯并呋喃并吲哚衍生物.

图4 构建环戊烯并五元氧杂环

Grimaldi T B等[15]构建了环庚烯并五元氧杂环骨架，图5为该反应的机理.该反应的促进剂为叔丁醇钾，原料为芳基炔醚，溶液为二甲基甲酰胺，温度为60 ℃，通过分子内的两次环化，合成了环庚烯并呋喃衍生物.

图5 构建环庚烯并五元氧杂环

Shu W M等[16]在室温条件下构建了呋喃并五元氧杂环骨架，图6为该反应的机理.该合成方法从烯酮和丙二腈出发，在三乙胺催化下的甲醇溶液中反应，通过交叉偶联反应和双环化反应，合成了呋喃并呋喃衍生物.

图6 构建呋喃并五元氧杂环

4 构建六元氧杂环

Jiang H等[17]构建了环戊烯并六元氧杂环骨架，图7为该反应的机理.该合成路径的原料为芳基二炔，催化剂为三氟甲磺酸，反应温度为0 ℃～25 ℃，在乙腈溶液中合成了四环稠合的环戊烯并吡喃衍生物.

图7 构建环戊烯并六元氧杂环

Topczewski J J等[18]构建了环己并六元氧杂环骨架，图8为该反应的机理.该反应的原料为三元环氧烯醚衍生物，在三氟化硼乙醚作用下，合成了三环稠合的吡喃衍生物，拓展了单组分双环化反应.

图8 构建环己并六元氧杂环

5 构建七元氧杂环

Bouanou H等[19]构建了氧杂环丁烷并七元氧杂环骨架，图9为该反应的机理.该反应的原料为烯二醇，催化剂为四乙酸铅，温度为室温，在二氯甲烷中反应12-18 h，合成四元环醚并噁庚英衍生物.

图9 构建氧杂环丁烷并七元氧杂环

6 构建八元氧杂环

Pan X等[20]构建了苯并八元氧杂环骨架，图10为该反应的机理.该合成方法的原料为邻溴芳基烯酮和邻炔基苯酚，催化剂为醋酸钯，通过两组分双环化反应合成了苯并环氧辛英酮衍生物.

图10 构建苯并八元氧杂环

7 结论

本文叙述了双环化反应在构建三元、四元、五元、六元、七元、八元氧杂环骨架中的应用，合成了三元氧醚并呋喃、环戊烷并四元内酯、呋喃并呋喃、环戊烯并吡喃、四元环醚并噁庚英、苯并环氧辛英酮等多样的氧杂环化合物，既丰富了氧杂环化合物的种类，也为后续工作的开展提供了新思路.