综述：杂环与同系Nazarov类环化反应的最新进展

这篇综述系统梳理了Nazarov环化反应（NC）及其变体（杂环Nazarov和同系Nazarov环化）的最新突破，重点探讨了通过4π-顺旋电环化（4π-conrotatory electrocyclization）构建五元碳环及杂环的创新策略。作者Nagam Satish团队提出，通过骨架修饰（如引入氮/氧杂原子或环丙基替代）可拓展反应底物范围，为环戊烯酮（cyclopentenones）和环己酮（cyclohexanones）的高效合成提供新思路，对有机合成方法学和药物化学领域具有显著推动作用。

　　

Abstract

二乙烯基酮（divinyl ketones）的Nazarov环化反应（NC）是构建五元碳环的高效方法，其核心机制为共轭戊二烯基阳离子（penta-dienyl cation）的4π-顺旋电环化。近年来，科学界通过底物骨架创新大幅提升了该反应的实用性：

杂环Nazarov环化通过在二乙烯基酮中引入氮/氧杂原子，实现了吡咯烷、呋喃等杂环的高选择性合成。例如，α-位氮取代的底物经[1,5]-氢迁移后可形成α-氨基环戊烯酮，为生物活性分子构建提供新路径。

同系Nazarov环化则以环丙基替代乙烯基单元，通过扩环反应生成环己酮衍生物。实验表明，环丙基的张力释放能显著降低反应能垒（ΔG^?降低约5 kcal/mol），且立体电子效应可调控产物顺反构型。

反应分类与机理创新

根据修饰策略可分为三类：

1. 杂原子修饰型：氧杂变体可通过烯醇醚中间体稳定阳离子，而硫杂类似物则因硫的α-效应需更高活化能；

2. 环丙基扩环型：环丙基-乙烯基酮经单电子氧化触发[3+2]环加成，最终生成螺[4.4]壬烷骨架；

3. 交叉共轭体系：芳基取代基通过共振效应延长共轭链，使反应温度可降至-78°C。

应用前景

这些改良策略已应用于天然产物（如(-)-englerin A）全合成，其中杂环Nazarov反应高效构建了其核心吲哚酮片段。在药物开发中，环己酮衍生物作为PPARγ激动剂先导化合物，其合成效率较传统方法提升3倍。

该领域未来或聚焦于不对称催化（如手性磷酸催化剂诱导对映选择性环化）及光催化触发等绿色化学方向，为复杂环系构建开辟更广阔的分子空间。