1,4-戊二烯-3-醇类化合物的Nazarov型环化反应研究

Nazarov cyclization is a powerful tool for the five-membered carbocycle construction in modern organic synthesis and is widely used in the synthesis of many natural products and other bioactive molecules. To overcome the shortcomings of the reaction, such as the relatively low reaction efficiency due to the one or more molar equivalents of strong acid used in the reaction conditions and the limitations of synthetic scope of the transformation due to the starting materials, we envisage to develop the Nazarov-type cyclizations based on penta-1,4-dien-3-ol derivatives according to the mechanism of Nazarov cyclization combined with the tandem reaction strategy. The study will be focused on the development of Lewis acid-catalyzed Nazarov-type cyclizations and Interrupted Nazarov-type cyclizations in the present of various nucleophiles under mild reaction conditions, to provide the higher technology platform for the synthesis of polysubstituted cyclopentadienes, cyclopentenes, cyclopentanes, fused ring compounds containing five-membered carbocycle, and natural product (±)-Rocaglamide and its analogs. In a word, this ongoing study would be an important development and compliment for the application of Nazarov cyclization in organic synthesis, and be of high value on both theory and use.

Nazarov环化反应是现代有机合成化学中形成五员碳环的有效方法，被广泛用于许多天然产物和其他生物活性分子的合成。本项目针对化学当量强酸条件对反应效率的影响和反应原料对反应适用范围的限制等问题，以Nazarov环化反应的机理为基本出发点并结合串联反应的设计思路，发展1,4-戊二烯-3-醇类化合物的Nazarov型环化反应。重点开发反应条件温和的路易斯酸催化的Nazarov型环化反应以及亲核试剂存在下的Interrupted Nazarov型环化反应，为多取代环戊二烯化合物、环戊烯化合物、环戊烷化合物、含五员碳环的稠环化合物和天然产物(±)-Rocaglamide及其类似物的合成提供较高的技术平台。该项目的顺利实施，将是对Nazarov环化反应在有机合成中应用的重要发展和有益补充，具有较高的理论价值和一定的现实意义。

本项目以新型1,4-戊二烯-3-醇及其类似物的设计与合成为主线，开发了一些合成1,4-戊二烯-3-醇及其类似物的新方法，拓展了路易斯酸催化条件下的新型Nazarov环化反应，发展了Nazarov环化反应和1,4-戊二烯-3-醇及其类似物在合成稠环体系中的应用。其研究主要内容和结果包括：（1）以格氏反应和联烯酯的路易斯碱催化加成反应为基础，开发了一些合成1,4-戊二烯-3-醇及其类似物的新方法；（2）以1,4-戊二烯-3-醇存在下的Nazarov环化反应为出发点，开发了一些合成吲哚并五元碳环体系、螺环四氢喹啉体系、二氢喹啉衍生物以及多取代共轭二烯磺酸烯酯的新方法，重点阐明并揭示了亲核试剂存在条件下的Interrupted Nazarov环化反应新路径；（3）以合成的新型1,4-戊二烯-3-醇类似物为基础，开发了一类合成二氢苯并呋喃和吲哚啉化合物的新方法；（4）其他相关研究结果。本项目的顺利实施不仅对Nazarov环化反应在有机合成中应用是重要发展和有益补充，而且还为1,4-戊二烯-3-醇类似物在Pd催化串联反应中的应用提供了新的思路，因此具有一定的理论价值和现实意义。