利用路易斯酸進行環化反應

隨著環保意識提升，有機化學家開始尋求新的化學方法及對環境友善 的綠色化學，希望可以減少利用重金屬去進行反應，改用少量的路易斯酸 去輔佐分子內或分子間的環化反應，以下為路易斯酸輔佐分子內或分子間 環化反應的文獻回顧。

2013 年，Li 實驗室設計用烯胺酮化合物 II-19 和丙炔醇化合物 II-20，

在硝基甲烷（nitromethane）加熱的條件下，利用三氟硼酸乙醚（boron trifluoride diethyl etherate, BF₃．OEt₂）的催化下，進行分子間合環反應，

即可以得到 1,2-二氫吡啶化合物 II-21（式 2-7）。²⁴

式 2-7：Li 實驗室利用三氟化硼合成 1,2-二氫吡啶化合物 II-21 推測反應機構如下（流程 2-9）：丙炔醇化合物 II-19 先和三氟化硼乙 醚反應，脫去羥基，形成碳正離子中間體 II-19a，之後烯胺酮化合物 II-20

上的氮電子轉移，使雙鍵上的π 電子攻打碳陽離子，形成丙二烯（allene）

中間體 II-19c，抓羰基 α 碳上的氫，電子轉移到氮上，形成中間體 II-19d，

再進行質子化轉移，形成烯丙位的碳帶正的中間體 II-19e，最後氮的電子 去攻打帶正電的碳，形成六環結構，再移除氮上的氫，形成 1,2-二氫吡啶 化合物 II-21。

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流程 2-9：Li 實驗室合成 1,2-二氫吡啶化合物 II-21 反應機構

2014 年，Zhang 和 Dong 實驗室設計一不飽和醯胺化合物 II-22，在溶 劑為二氯甲烷和室溫條件下，利用三氟硼酸乙醚輔佐進行分子內環化反應，

可得異喹啉酮衍生物 II-23。推測反應機構如下：首先，三氟硼酸先活化兩 邊的羰基，形成中間體 II-22a，進行夫里德耳-夸夫特反應（Friedel-Crafts reaction），苯環上的 π 電子，攻打到碳碳雙鍵上，經過電子轉移後，即可 得到異喹啉酮衍生物 II-23 （流程 2-10）。²⁵

流程 2-10：Zhang 和 Dong 實驗室合成異喹啉酮衍生物 II-23

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2005 年，Sames 實驗室利用一含有醛類的四氫呋喃化合物 II-24，在二 氯甲烷和室溫條件下，加入三氟硼酸乙醚催化進行分子內環化反應，即可 得到螺旋縮酮化合物 II-25。推測反應機構如下： 首先，三氟硼酸乙醚先 活化醛基上的氧，再進行 1,5-氫轉移（1,5-hydride shift）後，形成中間體 II-24a，之後受到三氟硼酸乙醚活化的氧加成到碳－氧雙鍵上，進行環化 反應，得到螺旋縮酮化合物 II-25 （流程 2-11）。²⁶

流程 2-11：Sames 實驗室合成螺旋縮酮化合物 II-25

2016 年，Xu 實驗室利用含矽保護的炔丙基化合物 II-26 和炔醯胺化合 物 II-27，在室溫及溶劑為二氯甲烷的條件下，以三氟硼酸乙醚催化下進行 分子間的[2+2]環化反應，可以得到環丁烯酮化合物 II-28（式 2-8）。²⁷

式 2-8：Xu 實驗室利用三氟硼酸乙醚催化下合成環丁烯酮化合物 II-28 推測反應機構如下（流程 2-12）：首先，三氟硼酸乙醚先和含矽的炔 丙基化合物 II-26 反應，脫去[TMSO-BF3]^-，形成碳陽離子中間體 II-26a，

之後推測兩條反應路徑，path a 是和炔醯胺化合物 II-27 進行親電子性反應，

之後變成 keteniminium 中間體 II-26b，進行 4π 電子轉移後行環化反應，

可得到較不穩定的四員環的亞胺陽離子化合物 II-26c，或者 path b 的路徑 是炔醯胺化合物 II-27 和中間體 II-26a 行[2+2]環化反應，得到中間體 II-26c，

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然後 TMSO-BF3氧陰離子去攻打亞胺陽離子上的碳，使得碳氮鍵斷裂，形

成中間體 II-26d，氧上的電子轉移，使碳氮鍵斷裂，而氮的電子去攻打矽 上，脫去 N-三甲基甲矽烷基化合物，形成環丁烯酮化合物 II-28。

流程 2-12：Xu 實驗室合成環丁烯酮化合物 II-28 之反應機構

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