环丁酮类化合物因其独特的反应性被广泛研究。近年来，人们发展了一系列铑、镍、钯等催化剂对环丁酮的氧化加成和β-碳消除过程，实现其选择性的开环-环化反应。而对于路易斯酸催化的环丁酮开环反应报道相对较少，已有工作大多需要使用化学计量的路易斯酸。长春工业大学的张敏、刘宇等基于课题组近期发展的银催化炔基环丁酮类化合物的开环/炔烃-羰基复分解反应，进一步探索了以路易斯酸（FeCl₃）作为催化剂促进的简单环丁酮类化合物的直接开环反应，得到一系列共轭烯酮化合物。

在反应条件筛选过程中，作者发现水起着重要的作用，可以明显提高产物产率。一系列双芳基类环丁酮均可以适用于反应体系，以较高的产率得到开环的共轭烯酮产物。当反应物被不同的两个芳基取代时，反应的选择性整体上较低。值得注意的是，位阻效应对反应选择性起着关键作用，邻位含甲基和溴原子的芳基底物以非常高的选择性得到主要构型为Z式的烯酮产物。

此外，作者还进行了克级规模实验以及产物衍生化实验，通过进一步的化学转化，制备出萘酚、吡唑等类型的化合物。

经过氘代实验等机理探究，作者提出了如下反应机理：在铁催化剂的活化下，环丁酮开环生成两性离子中间体，经过两分子水的参与形成烯酮产物，在路易斯酸的作用下，产物可经过烯醇化进一步发生异构化。

总之，作者开发了一种以氯化铁为路易斯酸催化的环丁酮类化合物的开环反应，该方法简单高效、条件温和、官能团兼容性较好，扩展了环丁酮开环反应研究领域的反应模式，也为共轭烯酮化合物的合成提供了新思路。

论文信息：

Lewis Acid Catalyzed Ring-Opening Reaction of Cyclobutanones towards Conjugated Enones

Min Zhang, Jiqiang Gao, Jinbo Zhao, Tingtian Qiu, Zhongjuan Li, Ziteng Guo, Chunhui Liu, Prof. Dr. Yu Liu

European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202101335