Concise Report
Ytterbium-Catalyzed Tandem Diels–Alder/Claisen Rearrangement/ Decarboxylation of Hetero-Allenes for the Synthesis of Diarylmethanes
A tandem Diels–Alder reaction/Claisen rearrangement/decarboxylation strategy of N-allenamides (or aryloxyallenes) with 3-alkoxycarbonyl-2-pyrones has been developed for the efficient synthesis of diarylmethanes with moderate to good yields. The reaction exhibits good functional group tolerance and can be applied to late-stage modifications of known drug molecules. Mechanistic studies indicate that the ester group at the 3-position of 2-pyrones is essential, and the initial Diels–Alder reaction between the 2-pyrones and the proximal C=C bond of the N-allenamides (or aryloxyallenes) is crucial for the success of the reaction.
镱催化杂取代联烯的串联Diels-Alder /Claisen重排/脱羧合成二芳基甲烷
基于联烯酰胺的环加成反应引起了人们的极大关注。通常，联烯酰胺的远端和近端C=C键都可以进行环加成反应，生成相应的产物。因此，有效控制区域选择性和化学选择性一直是研究的重点。值得注意的是，联烯酰胺在Lewis酸催化下很容易形成乙烯基亚胺中间体，使得远端C=C键更容易进行环加成，这已经被广泛研究。相比之下，由于相对弱的电负性和较高的空间位阻，在近端C=C键上的区域选择性环加成很少（图1）。2015年，复旦大学张俊良课题组等（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 14849-14852.）首次通过金催化实现了联烯酰胺近端C=C键的环化反应，生成了一系列呋喃化合物。随后，张俊良（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 10844-10848.）和台湾清华大学刘瑞雄（Org. Lett. 2022, 24, 548-553.）分别在近端C=C键上完成了金催化的乙烯基叠氮醚和炔基苯甲醛的环加成反应。最近，基于其他金属催化剂的成功例子也有报道。这种区域选择性控制的成功促使我们开发新的催化系统并发现联烯酰胺的新反应模式。
图1 联烯酰胺的环加成反应模式
最近，常州大学黄海课题组通过2-吡喃酮和联烯酰胺（或芳氧基联烯）之间的近端C=C键选择性Diels-Alder反应引发，然后进行Claisen重排和脱羧反应，开发了一种高效合成二芳基甲烷衍生物的方法。过去，二芳基甲烷衍生物的构建主要依赖于苯基衍生物的偶联反应，在胺类和羟基等活性基团耐受性的方面存在局限性（ACS Catal. 2015, 5, 4734. ChemCatChem 2018,10, 1941. Sci. China Chem. 2021, 64, 513–533.）。相比之下，本研究开发的策略可以在形成二芳基甲烷结构时保留官能团，包括氨基和酯基，从而便于后期修饰。该方法可合成一系列含活性改性基团的二芳基甲烷，产率中等至较高，可用于已知天然产物的后期改性。产品的应用表明，结构中保留的活性基团，包括氨基和酯基，可以快速引入到活性结构中，有利于功能分子的构建(图2)。
图2 杂取代联烯的串联Diels-Alder /Claisen重排/脱羧合成二芳基甲烷
上述研究结果作为Report发表于Chin. J. Chem. (2025, 43, 199-204, DOI: 10.1002/cjoc.202400874)。该项工作得到了国家自然科学基金委、江苏省先进催化材料与技术重点实验室、江苏省自然科学基金委、江苏省创新创业人才计划的资助。
认识本文的作者们
黄海教授简介
常州大学石油化工学院
