Bergman芳环化反应

  • A+

烯二炔类化合物在H• 供体(如1,4-环己二烯)存在下通过热或光诱导环化构建取代苯环的反应。


反应机理

环化反应可以通过加热或者光照进行诱导。大多数环化需要很高的活化能,因此反应需要大约200°C左右。成环后形成1,4-二苯基自由基---一种高活性化合物,其迅速夺取H•供体的氢自由基得到相应的芳烃。



由于Bergman环化反应的底物类型有限,另外反应条件也单一,因此之前对于此反应的研究比较少。直到最近发现了一种天然产物包含烯二炔结构,而这种化合物有很高的细胞毒性。此反应才进一步引起科学家的重视。

其中一个例子就是加里刹霉素,其甚至能够在生理条件下形成活性二自由基化合物。在此过程中,Bergman环化反应作为引发反应。形成的二自由基化合物的一个特性就是能够导致DNA双流(dual-strand )裂解:

随着加里刹霉素等类似的天然产物的发现,对于Bergman环化反应的研究也开始增多。许多炔二烯类化合物可能是潜在的抗肿瘤药物。因此在室温下进行Bergman环化反应的研究吸引了很多研究者的注意。现在对于此课题最多的研究是Bergman环化反应的动力学参数。

例如,加里刹霉素环化的活化能远低于一般的烯二炔环化的活化能垒。Nicolaou在1988年发现炔碳之间的共价键的长度对环化的速率有影响。另外一个理论是Magnus 和 Snyder提出的,分子基团的空间状态和过渡态导致的分子张力对速率有影响,对于环张力较大的系统此理论更加合理。通常键长和分子张力都无法准确测量,因此得到此反应的合适的前体也困难重重。正如下面的例子中,只是结构上的微小改变就导致了环化反应:


与Bergman环化反应类似,Myers-Saito环化反应与其反应机理类似,而联烯基炔烯底物进行环化的活化温度炔很低:


环状的烯炔丙二烯也有反应活性。新制癌菌素是一种细菌产生的抗生素,其也具有抗肿瘤活性。它首先发生Myers-Saito环化,然后再导致DNA裂解:


为了合成的目的,有机金属试剂能够产生Bergman环化反应的前体,在前体中能够形成一种半配位的不饱和系统;这类环化反应发生在相对较低的温度,例如Finn报道的反应(J. Am. Chem. Soc. 1995117, 8045),在此反应中可视为发生了一个Myers-Saito环化产生了一个金属中心的自由基:



对更多天然化合物的螯合成环和最新的Bergman环化反应的催化剂的研究,请参阅文章 (Chem. Rev. 2003103, 4077. DOI).

最新文献


Photochemical and Thermal Bergman Cyclization of a Pyrimidine Enediynol and Enediynone
N. Choy, B. Blanco, J. Wen, A. Krishan, K. C. Russel, Org. Lett.20002, 3761-3764.


编译自:Organic Chemistry Portal

weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0