䓬环的合成——环加成方法

    䓬是一种很常见的七元环结构，而䓬鎓离子——环庚三烯鎓离子则是著名的芳香性体系。在一般情况下正离子并不常见，但是䓬酮因为羰基的极化，拥有环庚三烯正离子的共振式，是一类重要的有机物，在天然产物中也存在类似的衍生结构。

    䓬酮不仅 广泛存在于天然产物中，还具有生物活性（A)，能够作为合成子（B），作为催化剂参与取代反应的循环（C），还能够作为传感材料等功能材料（D）。

    但是，由于七元环本身合成难度较大，限制了其应用，因此发展高效的䓬酮环的构建方法就尤为重要。

    通过环加成反应构建七元环，目前已经有很多种方法，具体反应条件取决于两个分子片段的轨道对称性。

    第一种方法是利用卡宾和环己烯发生的[2+1]环加成反应，再借助三元环张力打开桥头碳原子之间的键，水解、氧化就能得到䓬酮，底物选择得当的话能够精确控制各个取代基的位置。

    例如γ-侧柏酚的合成，Birch还原的产物与二氯卡宾进行环加成，氧化、水解后，酸性条件下芳构化为䓬酮。

    用苯环代替环己烯衍生物，也可以实现类似过程，但是缺点是卡宾很多情况下是半随机地插入在苯环中，一般在构建并环时选择性会更高。

    重氮化合物和铑催化剂结合，产生铑卡宾对苯环加成。

    [2+2]策略通过环戊烯或茂发生环加成，产生二环[3·2·0]骨架，在亲核试剂作用下开环，重排形成七元环。

    这种方法不仅可以构建䓬酮，还可以构建䓬酚酮，只要选用乙酸盐作为亲核试剂，氧原子会转移到七元环上。

            不存在亲核试剂时，通过光照也可以诱发二环[3·2·0]骨架的重排：

    [2+2+2+1]的构筑策略是以一氧化碳为碳源，将三个三键连接起来。铑催化剂是该反应的常见催化剂，很适合构建多环的䓬酮衍生物。很显然，该方法对一些单环的䓬酮衍生物是不适用的。

[4+2]策略是基于Diels-Alder反应发展的，丁二烯和环丙烯酮发生Diels-Alder反应后，自发或被催化剂诱导重排。

        与前面提到的“先加成再开环”策略不同，[4+3]策略直接构建䓬酮环，利用偶极体与丁二烯作用。

    此外，还存在一种[5+2]型的环加成策略，由于开环的1，5位距离相当远，实际上以吡啶鎓离子和吡喃鎓离子的反应最为典型。

    也可以原位产生吡喃鎓离子：

    在结构特殊的时候，铑杂六元环也可以进行上述反应：

    在实际情况中，还需要根据具体结构考虑反应的选择性，来选择具体的合成策略。

Ref：Tetrahedron 130 (2023) 133175