基于二烯酮-酚重排的炔氧基环己二烯酮Ipso-环化反应合成氧杂螺[4.5]三烯酮

本研究针对氧杂螺环化合物的高效构建问题，开发了一种以Lewis/Br?nsted酸催化炔氧基环己二烯酮发生二烯酮-酚重排的新方法，成功合成了结构新颖的oxaspiro[4.5]trienones。该反应条件温和、无需额外活化剂，且可进行克级规模制备，为螺环化合物库构建提供了实用方案。

　　

在有机合成化学领域，螺环化合物因其独特的三维结构和广泛的生物活性一直受到密切关注。其中，氧杂螺[4.5]三烯酮（oxaspiro[4.5]trienones）作为一类重要的结构单元，存在于多种天然产物和药物分子中。然而，传统合成方法往往面临步骤繁琐、反应条件苛刻或底物适用范围有限等问题。特别是如何通过简洁高效的途径构建这类含有螺季碳中心的骨架，始终是有机合成化学家面临的挑战。

为了解决这一难题，来自CSIR-国家化学实验室的Archana Rai、Ananya I. Kundu、Ekta Shukla和Utpal Das研究团队在《The Journal of Organic Chemistry》上发表了一项创新性研究。他们开发了一种基于二烯酮-酚重排（dienone–phenol rearrangement）的ipso-环化策略，成功实现了从炔氧基环己二烯酮（alkynyloxy cyclohexadienones）到氧杂螺[4.5]三烯酮的高效转化。这项工作不仅为螺环化合物的合成提供了新思路，更展现了重排反应在复杂分子构建中的强大潜力。

研究人员采用的关键技术方法主要包括：Lewis酸（如FeCl₃、AlCl₃）和Br?nsted酸（如TFA）催化体系筛选、底物适用范围考察、克级规模放大实验以及产物衍生化研究。所有反应均在温和条件下进行，无需额外活化剂，体现了该方法良好的实用性和可扩展性。

反应条件优化与底物普适性研究

通过系统筛选催化剂、溶剂和反应温度，研究人员确定最优条件为：以二氯甲烷为溶剂，在室温下使用5 mol%的FeCl₃作为催化剂。在该条件下，一系列含有不同取代基的炔氧基环己二烯酮底物都能顺利发生ipso-环化反应，以中等至良好的产率（45-85%）生成相应的氧杂螺[4.5]三烯酮产物。研究表明，芳基和烷基取代的炔烃都能很好地兼容该反应体系，且底物中的各种官能团（如甲基、甲氧基、卤素等）均不受影响，展现了优异的官能团耐受性。

反应机理探究

研究人员提出了合理的反应机理：首先，Lewis酸催化剂激活底物分子中的羰基，促使炔烃单元发生分子内亲核进攻，形成关键的螺环中间体；随后通过二烯酮-酚重排过程，完成从环己二烯酮到苯酚的结构转化，最终得到目标产物。该机理得到了控制实验和产物结构表征的有力支持。

合成应用价值验证

为证明该方法的合成实用性，研究人员成功进行了克级规模实验，产率保持稳定，显示了该反应良好的可放大性。此外，通过对所得氧杂螺[4.5]三烯酮产物进行后续转化，如氧化、还原和交叉偶联等反应，成功构建了多种结构多样的衍生物，进一步拓展了该方法在有机合成中的应用前景。

本研究开发了一种高效、便捷的氧杂螺[4.5]三烯酮合成新方法，通过Lewis/Br?nsted酸催化的ipso-环化/二烯酮-酚重排串联反应，实现了从简单易得的炔氧基环己二烯酮底物到复杂螺环化合物的高效转化。该反应条件温和、底物适用范围广、官能团兼容性好，且无需额外活化剂，具有优异的实用性和可扩展性。更重要的是，该方法为螺环化合物的构建提供了新策略，丰富了重排反应在有机合成中的应用，为药物化学和天然产物合成提供了重要的分子构建工具。这项研究不仅解决了氧杂螺环化合物合成中的关键问题，也为未来开发新型重排反应和环化策略提供了重要启示。