苯炔是有機(jī)化學(xué)中一種活性反應(yīng)物種，其中代表苯炔開創(chuàng)性的工作是Wittig和Huisgen對苯基鋰和氟苯生成聯(lián)苯鋰的合理解釋。Roberts的14C跟蹤實驗研究了芳基鹵化物胺化反應(yīng)的重排。苯炔的另一個重要反應(yīng)，即[4+2]環(huán)加成反應(yīng)，在有機(jī)合成中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，在芳香化合物的一些反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)了苯炔物種，如氯苯水解（圖1a），其中苯酚和副產(chǎn)物I-III與苯炔的中間產(chǎn)物一致。通過理論計算發(fā)現(xiàn)，除了三個副反應(yīng)途徑外[4+2]環(huán)加成也可能是一個競爭途徑（圖1b）。目前為止，只有一例作為次要副產(chǎn)物的苯炔與酚類[4+2]環(huán)加成反應(yīng)，并且主要路徑是鄰位碳加成（Org. Lett. 2016, 18, 5596– 5599）。
圖 1
結(jié)合前期的工作（Chem. Sci. 2019,10, 3840-3845），東京工業(yè)大學(xué)Ken Ohmori和Keisuke Suzuki在合成天然產(chǎn)物cavicularin的過程中，偶然發(fā)現(xiàn)了苯炔酚酸酯[4+2]環(huán)加成反應(yīng)（圖2）。最初的目的是通過分子內(nèi)苯酚對位碳與苯炔加成，然后雙烯酮-苯酚轉(zhuǎn)移來構(gòu)建二氫菲VI。令人驚訝的是1a（OTf, I）并沒有得到預(yù)期的產(chǎn)物3，而是以優(yōu)異的產(chǎn)率合成了環(huán)合產(chǎn)物2a。
圖 2
條件優(yōu)化
通過用nBuLi（THF，-78 °C，10 min）處理，C-O，C-S，C-N系鏈的底物1b-1d都可以進(jìn)行環(huán)加成，得到相應(yīng)的環(huán)合產(chǎn)物2b-2d。2d產(chǎn)率較低，可能由于氮對苯炔的競爭攻擊（圖3）。
圖 3
此外，4（OTf, SiMe3）也可以做反應(yīng)前體（圖4）?？紤]到底物1b-1d需要4-5步合成，作者開發(fā)了一種可切割系鏈溴代甲苯磺酰6a。用nBuLi（THF，-78°C）處理6a，分離并鑒定出兩種產(chǎn)物為硅醚7a（23%）和二醇8a（26%），這兩種產(chǎn)物是由正丁基陰離子切斷7a的Si-O鍵形成的，如A所示（圖5）。
圖 4
圖 5
通過優(yōu)化（圖6），當(dāng)使用2.2當(dāng)量nBuLi時，未生成7a，但生成55%的二醇8a，并且6a的回收率為18%，表明需要進(jìn)一步增加nBuLi的用量。當(dāng)使用3.5當(dāng)量的nBuLi時，6a被完全消耗，以90%的產(chǎn)率產(chǎn)生8a。當(dāng)使用2.2當(dāng)量Ph3MgLi時，二醇9a的產(chǎn)率為95%。作者推斷，原位生成的Ph2Mg具有足夠的親核性，足以裂解7a的Si-O鍵。
圖 6
底物擴(kuò)展
不同的取代基的芳基部分（MeO，F(xiàn)），不同取代的苯酚以及萘酚分別得到高產(chǎn)率的環(huán)合產(chǎn)物（圖7）。二甲氧基取代的底物6d得到硅醚7b，由于空間位阻保留了硅氧鍵。此外，系鏈的長度會影響環(huán)合過程。當(dāng)6i進(jìn)行環(huán)加成以57%的產(chǎn)率得到醇10，6j的底物未檢測到產(chǎn)物。
圖 7
用Ph3MgLi處理6k和6l后，環(huán)加成得到相應(yīng)的乙烯基醚VIII和VIII’不穩(wěn)定，經(jīng)NH4Cl淬滅，以適中的產(chǎn)率分別得到酮12a和12b，而用nBuLi（3.2當(dāng)量，THF，0°C，10 min）在1 M HCl淬滅后，得到酮類13a（84%）和13b（91%）（圖8）。
圖 8
合成應(yīng)用
對環(huán)合產(chǎn)物9a進(jìn)行轉(zhuǎn)化（圖9）：（1）四丁基氟化銨脫硅，定量得到二醇14。（2）硅烷基相當(dāng)于一個羥基，用tBuOOH（DMF，50°C）處理，Tamao-Fleming氧化得到苯酚15。（3）14的橋聯(lián)烯烴溴化，芳基轉(zhuǎn)移重排得到苯并雙環(huán)[3.2.1]辛二烯酮16。
圖 9
總結(jié)
作者開發(fā)了苯炔與酚酸酯的分子內(nèi)環(huán)加成反應(yīng)。各種系鏈可以適用該方法，其中可解離的Si-O系鏈顯示出廣泛的底物范圍。
IntramolecularBenzyne–Phenolate [4+2] Cycloadditions. Hiroshi Takikawa, Arata Nishii, HiromuTakiguchi, Hirotoshi Yagishita, Masato Tanaka, Keiichi Hirano, MasanobuUchiyama, Ken Ohmori, Keisuke Suzuki. Angew. Chem. Int. Ed. 2020,DOI：10.1002/anie.202003131
