3-氨基环丁烯酮和贫电子炔的[4+2]环加成反应

环丁烯酮是具有碳-碳双键和碳基共轭结构特征的一类特殊小环化合物。该类化合物不仅具有很大的环张力，而且具有多样、高选择性的开环反应性质。因此，该类化合物的开环反应在复杂有机分子以及天然产物合成领域中的应用研究得到人们的广泛关注。利用环丁烯酮与炔进行[4+2]环加成反应合成酚类化合物的反应已经得到广泛的报道，但这些反应需要用富电子炔作为起始原料或过渡金属作为催化剂。由此可见，发展环丁烯酮和炔类化合物的新型环加成反应，尤其是无过渡金属参与下环丁烯酮与贫电子炔的[4+2]环加成反应非常令人期待。

东北师范大学的赵玉龙教授（点击查看介绍）课题组近年来一直致力于环丁烯酮类化合物合成及其开环反应的研究，发展了通过插烯式硫酯分子内的环化反应一步合成3-氨基环丁烯酮衍生物简单、高效的新策略（Chem. Commun., 2010, 6, 7614）以及碱驱动3-氨基环丁烯酮与含有活泼亚甲基羰基类化合物的[4+2]环化反应合成多取代酚类化合物的新方法（J. Org. Chem., 2012, 77, 5173）。最近，该课题组在加热的条件下首次实现了3-氨基环丁烯酮1与贫电子炔类化合物2的新型[4+2]环加成反应，制备了一系列4-吡啶酮类化合物3。

根据实验结果，该课题组提出如下可能的反应机理：首先，在加热条件下，3-氨基环丁烯酮进行四电子电环化开环反应得到烯酮中间体A或A'。随后，中间体A或A'中的氮原子对贫电子炔化合物2进行加成反应得到中间体B和F。最后，中间体B和F分别连续进行相应的分子内环化和异构化等反应，得到4-吡啶酮化合物3。

总之，该反应首次实现了无过渡金属参与下环丁烯酮与贫电子炔的[4+2]环加成反应，具有条件温和、底物适用范围广、原子经济高以及无需过渡金属参与等优点。另外，该工作不仅建立了一种简单、高效制备4-吡啶酮类化合物的新方法，而且丰富了环丁烯酮与炔类化合物环加成反应的类型，为3-氨基环丁烯酮的开环反应在有机合成领域中的进一步应用奠定了坚实的基础。

上述成果发表在Chemical Communications 杂志上，文章的第一作者是东北师范大学的博士研究生于洋。

该论文作者为：Yang Yu, Yan Zhang, Li-Yun Xiao, Qin-Qin Peng and Yu-Long Zhao

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Thermally induced formal [4+2] cycloaddition of 3-aminocyclobutenones with electron-deficient alkynes: facile and efficient synthesis of 4-pyridones

Chem. Commun., 2018, 54, 8229, DOI: 10.1039/C8CC03974G

赵玉龙教授简介

赵玉龙，教授、博士生导师，1996年毕业于齐齐哈尔大学化学系，获理学学士学位；1996年7月到2002年8月在哈尔滨师范大学呼兰学院化学系工作；2005年6月毕业于东北师范大学化学学院，获理学博士学位；2009年9月至2012年7月在中国科学院长春应用化学研究所从事博士后研究；2012年10月至2013年10月在美国加州大学圣塔芭芭拉分校化学与生物化学学院从事访学研究；2002年9月至今就职于东北师范大学化学学院；研究方向为有机合成化学，在Angew. Chem. Int. Ed.、Org. Lett.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J.等杂志上发表研究论文50余篇。

http://www.x-mol.com/university/faculty/9497