室温水乙醇体系中甲酸钠催化一锅三组分高效构建全功能化吡喃及螺吡喃衍生物

研究人员开发了一种高效便捷的合成策略，通过甲酸钠催化，在水乙醇体系中实现芳醛/杂芳醛、丙二腈与1,3-二烷基丙酮二羧酸酯的一锅三组分反应，2.5小时内高产率（>90%）制备全功能化吡喃衍生物。该方案同样适用于以靛红为底物构建螺吡喃骨架，无需柱层析纯化，具有绿色化学（减少有毒溶剂使用）与能源高效优势，为构建生物活性分子库提供了新思路。

　　

这项研究报道了在室温水乙醇混合溶剂中，利用甲酸钠（HCOONa）作为有机催化剂的高效合成策略。通过一锅法三组分反应，将各类芳基/杂芳基醛（aryl/heteroaryl aldehydes）、丙二腈（malononitrile）与1,3-二甲基/二乙基丙酮二羧酸酯（1,3-dimethyl/diethyl acetonedicarboxylates）高效转化为全功能化吡喃骨架（fully functionalized pyrans），反应时间仅需2.5小时且产率优异。值得注意的是，当采用靛红（isatin）替代醛组分时，该体系可同步构建具有螺环特征（spiro-）的吡喃衍生物。

该方法凸显三大创新点：1）采用生物相容性良好的水乙醇混合溶剂（aqueous ethanol）；2）避免传统柱层析纯化（column chromatography），产物通过简单过滤即可获取；3）甲酸钠催化剂兼具高效性与环境友好特性。所合成的吡喃/螺吡喃骨架（pyrans/spiro-pyrans）在药物化学中具有重要应用价值，特别是作为抗肿瘤、抗菌先导化合物的核心结构。这种绿色合成路径（green synthesis）为快速构建结构多样性分子库提供了新思路，同时符合当代可持续化学的发展理念。