苯炔在有機合成中的應用

苯炔作為有機化合物中活潑的中間體，反應活性高，在低溫條件下就可以發生反應。苯炔是指缺失兩個氫原子的去氫苯，它主要包括三種結構，分別為l，2-去氫苯、l，3-去氫苯、l，4-去氫苯（圖1），但一般情況下僅指1，2-去氫苯及其雜環類似物。它參與的反應大致分為三類：周環反應、親核加成反應和過渡金屬催化的反應。其中周環反應就可以大概分為四種，主要包括D-A反應;[2+2]環加成反應;l，3-偶極環加成反應;1，4-偶極環加成反應;苯炔參與的ene反應。苯炔的親核加成反應分為多種，最主要的是：與氮和碳負離子的親核加成反應。苯炔的過渡金屬催化反應主要是通過鈀催化反應制備多環芳基化合物。

1 周環反應

1.1 Diels-Alder反應

苯炔中碳碳三鍵的親電性很強，在周環反應中可以轉化成環戊二烯、呋喃、吡咯、四苯基環戊二烯酮等，然后再與其他試劑發生加成反應。Snieckus等先用鄰硅基芳基磺酸酯生成了中間體苯酰胺苯炔，再將苯酰胺苯炔與呋喃反應，最后得到了產率為63%的環加成的產物。同樣，氨基甲酸酯苯炔也可以與呋喃發生Diels-Alder反應，并且生成與其相似的產物，且產率為79 %，比上述苯酰胺苯炔與呋喃反應的產率都高。

Buszek等人發現，二鹵素取代的吲哚，會在叔丁基鋰的乙醚溶液中失去鹵素原子生成苯炔的衍生物，然后衍生物與呋喃進一步發生加成反應，也會生成萘的衍生物。Guitián小組將苯炔與兩分子的呋喃發生反應，苯炔會與呋喃發生兩次Diels-Alder反應的串聯過程，然后選擇性的得到了多芳環衍生物，再將多芳環衍生物經過酸化等簡單操作，最終合成了大稠環芳烴。李健等以CsF為催化劑，將苯炔在60℃條件下與亞甲基吲哚酮發生反應，在這種反應方法下可以生成含有萘結構的吲哚酮，這種方法在以后制備含萘結構吲哚酮中起到了關鍵的作用。

1.2 [2+2]環加成反應

苯炔可以參與各種類型的反應，其中與烯烴的加成反應就有很多的報道，苯炔與烯烴主要發生[2+2]環加成發應，并且都可以生成苯并環丁烯衍生物[24]。苯炔與烯烴反應時，可以得到很好的收率，因為苯炔的親電性很強，很容易與烯烴發生反應，所以該方法是制備苯炔中間體最簡單、直接的方法。

Mohamed等發現苯炔和芳香醛反應可以生成氧雜蒽化合物，苯炔和芳香醛的當量比為2：1，該反應苯炔先與羰基[2+2]環加成，然后分子內重排，最后與另一分子的苯炔發生[4+2]環加成反應。Hamura小組發現在過量堿的條件下，以當量比1：2將二（三氟磺酰基）二碘苯與乙烯酮甲硅烷基反應，會發生縮醛反應，其中起主要作用的是苯炔上的甲氧基，最終生成了雙加成的產物。Hayashi小組將2-（三甲基硅基）苯基磺酸酯在CsF的催化作用下，與烯胺的不飽和鍵發生反應最終生成苯炔，這個反應主要是2-（三甲基硅基）苯基磺酸酯的不飽和鍵與烯胺的不飽和鍵發生反應，在反應中會發生兩次環加成反應，首先是苯基磺酸酯與烯胺分子外的加成，再是苯基磺酸酯與烯胺反應物間分子內的加成，最后得到最終的產物。

1.3 1，3-偶極環加成反應

苯炔以雜原子為中心的l，3-偶極體系的環加成反應的報道特別多，親偶極體系也可以是含碳、氮、氧、硫的重鍵化合物，科學家們在制備苯并五元環時經常用到該反應，但是以碳為核心的環加成反應的報道十分少，幾乎在文獻中找不到。

1.4 1，4-偶極環加成反應

在化學反應中蒽醌和葸酮中間體的生成就是苯炔與1，4-偶極化合物的環加成。Biehl等在蒽醌和葸酮的合成上應用了此方法，在此之前，該方法從來沒有被使用過，此反應是第一次被使用，為后來蒽醌和葸酮中間體的合成奠定了基礎。

1.5 苯炔參與的Ene反應

苯炔的ene反應在有機合成中幾乎就沒有應用。Cheng等將有機中間體苯炔與含有炔丙基氫的炔烴反應，最終生成了苯基聯烯化合物，這為苯基聯烯化合物的制備在有機化學中的制備研究出了一種新方法。

2 親核加成反應

2.1 與氮親核試劑的反應

氮試劑的親核能力特別強，可以與苯炔發生親核加成反應生成N-取代的芳香類化合物。2005年，Ohshita等人報道了苯炔與N-Si雙元素試劑的親核加成。該反應能夠與苯環鄰位的兩個取代基都發生反應，可以用來合成多取代的苯類化合物。

2.2 與腈類碳負離子的親核加成

在堿性條件下，氰基C≡N會失去質子，變成活潑的碳負離子，再與苯炔發生反應。早在1978年，Oppolzer就報道了分子內的氰基碳負離子與苯炔加成反應生成苯并環丁烷。此方法后來用于合成類固醇和生物堿。

2.3 與烯醇碳負離子的親核加成

烯醇負離子作為一類活潑的碳負離子，也能跟苯炔發生很多反應。Zouaoui小組將苯炔與環酮類化合物烯醇負離子進行親核加成，制得了苯并環丁烷類化合物。

3 過渡金屬催化的反應

2008年，Yamamoto小組將苯炔與零價Pd催化的烯丙基氯反應，得到菲類化合物，它的反應機理普遍適用于過渡金屬催化的苯炔反應，而且過渡金屬催化的苯炔的三組分反應是一種有效的制備取代芳香類化合物的方法，一旦被發現，便成為化學家們研究的熱點。最近，Cheng將苯炔在金屬鎳的催化下，與烯烴反應生成鎳雜的五元環中間體，然后再與硼酸類化合物反應，最終得到了雙取代的芳香化合物。

4結論

苯炔作為有機中間體，在天然產物、藥物和功能材料分子中可以合成芳香環結構，一直以來深受人們的關注。因為其結構的特殊性以及較高的反應活性，所以在有機合成化學和天然產物的合成領域應用很廣泛。更加重要的是苯炔的反應條件都比較溫和，而且耗能低，污染也小，對環境也友好。這使得苯炔在合成含芳香結構化合物中具有重大研究意義和價值。本文通過對苯炔參與的反應進行綜述，希望能讀相關的研究工作者提供一定的借鑒和參考。

參考文獻

[1] ?仵清春，李保山，石常青等. 苯炔前體鄰-三甲硅基苯酚三氟甲磺酸酯的合成[J]. 合成化學，2007，

[2] ?黃憲，陳振初. 有機合成化學[M]. 化學工業出版社，1984，118：987-994.

作者簡介：張志鵬（1998-），男，四川省成都，藥學專業本科生。