共轭硝酮与其它不饱和化合物的反应

　　硝酮是相对稳定的 1,3 偶极体，它的反应活性较低，尽管如此，但硝酮作为三个原子的构筑单元，能够一步反应向骨架中提供两个杂原子，同时 N - O 键又容易断裂，能引入双官能团，因此它的研究引起化学家们的极大热情； 硝酮在各种催化剂的作用下，常常作为 1,3 偶极环加成反应[3 + n]的合成子[1],并应用在天然产物及药物的合成中[2].共轭硝酮是一类尚未充分开发的偶极体，所含官能团多种多样，反应位点多，反应的化学选择性很难控制，因此拓展共轭硝酮的化学研究是一项具有挑战性的工作，本文主要综述近年来在该领域所取得的一些成果。

　　1 共轭硝酮自身的重排反应
　　
　　共轭硝酮的早期研究主要是偶极电环化 - 重排反应、以及光化学研究。如 20 多年前，Eberbach 等对带炔烃的共轭硝酮进行了系统研究（ 图 1） ,发现硝酮作为偶极组分发生电环化反应可以合成吡咯、α - 吡啶酮等杂环化合物，反应过程涉及到oxazepins,酮卡宾和烯酮等中间体[3].

　　2000 年，该小组对 1,3,4 - 戊三烯硝酮的环化反应进行了深入研究（ 图 2） ,发现各种邻炔丙基芳基硝酮在甲醇钠或氢氧化钾的作用下生成七元环的内酰胺[4].他们提出多步的反应机理： 炔丙基 - 联烯互变、1,7 - 偶极 -8π - 电子环化、N - O 键断裂、双自由基重新组合、1,5 - H 迁移。考虑到整个反应过程的复杂性，该反应的条件温和、操作简单和产率高等特点是很有吸引力的[5].
　　
　　2 共轭硝酮与其它不饱和化合物的反应

　　最近几年，α - β 不饱和硝酮再次激起了化学家们的研究热潮，2012 年 Yang 课题组发展了无过渡金属催化的 N - 芳基 α- β 不饱和硝酮和活化炔烃的反应（ 图 3） ,非对映选择性地合成具有相邻季碳和叔碳立体中心的 N - 杂环化合物，研究发现没有活化的炔烃与 α - β 不饱和硝酮不反应[6].2014 年，Anderson 等发展了一种温和的、无金属催化的、从 N - 芳基 α - β 不饱和硝酮和异氰酸酯制备 N - 烯基脒的方法，从而克服了传统需要胺亲核试剂的 Pinner 类型方法的限制（ 图 4） .初步的机理研究表明，该转化先经历环加成反应得到五元环中间体，随后该中间体释放 CO2和发生烯基迁移，生成N - 烯基脒[7].同年，该课题组又报道了溶剂控制的 N - 芳基 α - β 不饱和硝酮和缺电子联烯的串联反应（ 图 5） .这些反应在温和、无金属催化的条件下就能顺利进行，以非常高的产率和非对映体选择性生成两类骨架独特的吲哚杂环化合物，研究者指出苯并氮杂卓中间体的开环起着非常关键的作用[8].
　　
　　3 过渡金属催化的反应

　　除了简单地把 α - β 不饱和硝酮和其它不饱和化合物进行有效组合合成复杂的杂环化合物之外，过渡金属催化共轭硝酮的反应研究也取得了一定进展。Anderson 发展了一种从 α - β不饱和硝酮合成环氧乙烷基酮亚胺的方法（ 图 6） .硝酮在铜催化下发生氧迁移反应，以非常高的产率和非对映选择性生成目标产物[9]; 研究者提出了可能的机理： 底物中双键与金属配位后被活化，受到硝酮中带负电的氧的进攻，产生 C - 金属物种，然后再发生重排生成酮亚胺和释放出催化剂完成循环（ 图 6） .
　　
　　4 结论与展望

　　虽然共轭硝酮化学已经取得了一定的进展，但目前离系统化研究还有很大距离，尤其在发展高选择性、高催化活性的过渡金属催化剂，实现高效构筑复杂有机分子以及探索验证反应机理等方面存在许多难题和亟待开展研究的领域。总之，继续拓展硝酮化学仍是将来有机合成最具吸引力的课题之一。