萘酚結(jié)構(gòu)常見于自然界中。因此，它們是合成功能化苯或萘衍生物的有吸引力的起始材料，在制藥或農(nóng)業(yè)化學(xué)工業(yè)中顯示重要的作用。托芳構(gòu)化是可以將平面結(jié)構(gòu)的萘酚轉(zhuǎn)化為3D復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有效策略之一。例如，2-萘酚的脫芳構(gòu)化通常是在1號(hào)位進(jìn)行官能團(tuán)化，同時(shí)構(gòu)建一個(gè)季碳中心和α，β-不飽和酮。然而對(duì)于2-萘酚3號(hào)位和4號(hào)位的托芳構(gòu)化官能團(tuán)化在很大程度上還尚未開發(fā)。
2019年Harada，Nemoto等人報(bào)道了金催化下從2-萘酚和α-芳基重氮酯生成萘并內(nèi)脂。但重氮化合物較為危險(xiǎn)，環(huán)丙烯可以代替重氮化合物作為卡賓前體。本文，多倫多大學(xué)的Mark Lautens教授團(tuán)隊(duì)銠和酸催化下，1-羥烷基-2-萘酚的脫芳構(gòu)化環(huán)丙烷化。
作者以1a和2a為底物進(jìn)行了條件篩選。以Rh2(OAc)2和CSA作為催化劑，MgSO4為添加劑，DCM作為溶劑，在室溫下反應(yīng)19h，可以以77%的分離收率和4:1的E/Z比得到目標(biāo)產(chǎn)物。當(dāng)不加入銠催化劑或酸催化劑時(shí)，反應(yīng)不發(fā)生。
接著，作者對(duì)反應(yīng)的普適性進(jìn)行了考察。作者首先將反應(yīng)放大了十倍，以77%的產(chǎn)率得到了3a。當(dāng)N上換用不同的磺?；Ｗo(hù)基團(tuán)對(duì)反應(yīng)的影響都不是很大。當(dāng)環(huán)丙烯上帶有12元環(huán)取代基時(shí)，也能較好地兼容該反應(yīng)體系。
萘酚類底物，苯環(huán)鄰位和間位帶有不同取代基時(shí)，都能較好的反應(yīng)。但是當(dāng)取代基為強(qiáng)給電子基團(tuán)時(shí)，無法得到目標(biāo)產(chǎn)物3r。
當(dāng)在烷基醇上再加上一個(gè)取代基后在標(biāo)準(zhǔn)條件下反應(yīng)，得到的不是[2+1]環(huán)丙烷化產(chǎn)物，而是[4+1]環(huán)化得到萘并二氫呋喃類的產(chǎn)物5，分離收率為49%。
作者繼而對(duì)得到的3a進(jìn)行了各種轉(zhuǎn)化。有選擇性缺電子烯烴的環(huán)氧化；格式試劑對(duì)羰基的1,2-加成；雜環(huán)化Diels-Alder反應(yīng)。
在機(jī)理研究中。作者認(rèn)為可能經(jīng)過兩種路徑，并做了DFT計(jì)算。在路徑A中，生成的活性卡賓物種在酸催化下直接與萘酚反應(yīng)，再消除芐位的羥基得到3d。路徑B則是2a先脫水得到相應(yīng)的鄰醌中間體再與卡賓反應(yīng)得到3d。計(jì)算中表明，經(jīng)過路徑A的可能性更大。
為了證實(shí)路徑A這一過程，作者以去掉芐位羥基的萘酚2a’在標(biāo)準(zhǔn)條件下與1a反應(yīng)，得到了目標(biāo)產(chǎn)物3a’。證明了鄰醌不是必須的中間體。
綜上所述，本文發(fā)展了銠和酸雙催化下萘酚的脫芳構(gòu)化環(huán)丙烷化。該反應(yīng)條件溫和，底物普適性廣。機(jī)理驗(yàn)證表明，是通過卡賓插入再脫水消除的過程。
DearomativeCyclopropanation ofNaphthols via Cyclopropene Ring-Opening
https://doi.org/10.1002/anie.202116171
