體以金(I)陽離子與烯丙醇基為反式位向加成在雙鍵上,所需能量較低(流 程 2-52)。
47,48
流程 2-52:Aaron Aponick 合成四氫吡喃衍生物 II-189
作者推測的反應機構如下:首先,氯化三甲基膦金(Me
3
PAuCl)和三 氟甲磺酸銀(AgOTf)生成氯化銀沉澱(AgCl)和金(I)陽離子。起始物 II-188 碳-碳不飽和鍵與金(I)陽離子配位形成錯合物 II-190,羥基作為親核試劑進行 S
N
2’反應,行分子內環化,生成 C-O 鍵,此時的金(I)陽離子可能與親核試劑呈反式或順式位向加成在雙鍵上,形成中間體 II-191 或 II-192,經由質子轉移脫去一分子水以及質子化去金,製備得到四氫吡 喃衍生物 II-189(流程 2-53)。
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流程 2-53:Aaron Aponick 合成四氫吡喃衍生物 II-189 反應機構
參考上述文獻,推測本實驗環化產物之四氫苯并[b]呋喃衍生物 II-174a 可能反應機制如下:首先,Ph
3
PAuCl 和 AgOTf 反應生成氯化銀(AgCl)沉澱和金(I)陽離子。起始物 II-159a 炔基與金(I)陽離子進行配位形成 錯合物 II-194,羥基攻擊炔基進行 5-exo-dig 環化反應,生成中間體 II-195,
但因此構形無法進行 Claisen rearrangement,三級羥基離開生成三級碳陽離 子化合物 II-196,羥基進行 S
N
2’反應,生成六五環化合物 II-197,經由質 子轉移以及質子化去金可得到化合物 II-198,最後,雙鍵轉移使產物芳香 化,生成四氫苯并[b]呋喃衍生物 II-174a(流程 2-54)。
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流程 2-54:推測金催化合成四氫苯并[b]呋喃衍生物 II-174a 可能反應機構
但從環化結果發現,上述反應機構無法解釋本實驗起始物三級醇上接 有長鏈烷基取代,於進行環化反應時,除了得到四氫苯并[b]呋喃衍生物之 外,還有另一個未經環化的雙烯化合物,且本實驗結果並無得到含酮化合 物。因此,推測另一可能反應途徑如下:首先,Ph
3
PAuCl 和 AgOTf 反應 生成氯化銀(AgCl)沉澱和金(I)陽離子。起始物 II-159a 烯基和炔基碳-碳不飽和鍵會同時與金(I)陽離子配位,形成錯合物 II-199,三級羥基 離去,生成三級碳陽離子 II-200,而旁邊的芳香環取代有助於提升此碳陽 離子穩定度。接著,雙鍵轉移,生成四取代穩定烯烴,且與苯環形成共軛 結構,延長了共振範圍,此時碳陽離子穩定度上升,羥基再攻打回來,形 成二級醇化合物 II-201,雙鍵和參鍵仍同時配位於金(I)陽離子,羥基氧 上孤對電子攻擊炔基進行 5-exo-dig 環化反應,生成六五環化合物 II-197,
經由質子轉移以及質子化去金可得到 II-198,最後,進行雙鍵轉移,產物 芳香化,生成四氫苯并[b]呋喃衍生物 II-174a(流程 2-55)。
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流程 2-55:推測金催化合成四氫苯并[b]呋喃衍生物 II-174a 可能反應機構
另外,若起始物為三級醇上帶有長鏈烷基取代(如:乙基、正丁基),
末端炔接有芳香環取代化合物,除了得到預期環化產物四氫苯并[b]呋喃衍 生物外,還產生了另一個未經環化的雙烯化合物。推測其反應機制如下:
首先,Ph