丙烯基酮与二氧化碳的羧化环化反应合成α-吡喃酮

二氧化碳是储量丰富、廉价易得的可再生碳资源。它作为一种绿色无毒的羧化试剂在精细有机合成中得到了广泛应用。虽然通过有机合成消耗的二氧化碳量极其有限，但用其替代其它有毒羧化试剂会使反应过程对环境更加友好。将二氧化碳转化为高附加值的精细化学品的合成方法学研究也越来越受到重视。

近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室吕小兵教授（点击查看介绍）课题组的张文珍（点击查看介绍）老师报道了无过渡金属参与的丙烯基酮与二氧化碳的羧化环化反应，合成了α-吡喃酮这种天然产物及药物中的重要结构单元。他们在先前二氧化碳转化研究工作的基础上，设计了丙烯基酮经γ位二氧化碳羧化后再闭环形成α-吡喃酮的策略，发现使用4当量的氟化铯作为碱，在DMSO溶剂中便可顺利实现此反应，高效地合成了包含一系列取代基的α-吡喃酮化合物， 其中包括利用天然的薄荷酮与二氧化碳反应形成吡喃酮双环化合物，合成含吲哚及吡喃酮单元的三环化合物等。反应时降低丙烯基酮的浓度可大大抑制底物的自身二聚副反应，提高羧化环化反应的选择性。氧18标记的二氧化碳的反应发现α-吡喃酮产物中只有一个氧原子来自于二氧化碳，表明丙烯基酮与二氧化碳羧化环化反应中的环化步骤是通过酮底物中的烯醇式氧原子对羧基亲核进攻而实现的。

该研究工作在Green Chemistry杂志上报道，杨明旺硕士是本课题的主要完成人。

该研究工作得到了国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费专项资金的支持。

该论文作者为：Wen-Zhen Zhang, Ming-Wang Yang, Xiao-Bing Lu

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/gc/c6gc01346e

Carboxylative cyclization of substituted propenyl ketones using CO₂: transition-metal-free synthesis of α-pyrones

Green Chem., 2016, 18, 4181-4184, DOI: 10.1039/C6GC01346E

导师介绍

吕小兵教授：http://www.x-mol.com/university/faculty/9431

张文珍副教授：http://www.x-mol.com/university/faculty/26732

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