双分子间的环加成反应

■在β-内酰胺环中间划一十字虚线,可以看出双分子环加成可能有两种途径,即 1,2 与 3,4 的环加成和 1,4 与 2,3 的环加成。这两种方式均已合成成功。

(1)1,4 与 2,3 的环加成反应

烯酮与亚胺的反应是这一类型反应的代表。进行环加成时烯酮的取代基与亚胺的结构是有影响的。实验证明烯酮的活泼顺序如下图,而乙烯酮本身的活性甚低。当乙烯酮双键碳上氢被烃基取代,或一个氢被烃基取代,另一氢被烃氧羰基取代后均可同亚胺反应得到β-内酰胺。但双键碳上 2 个氢被 2 个烃氧羰基取代后则不能同亚胺反应,得不到β-内酰胺。

亚胺结构的影响是明显的,但还看不出规律性。如氯亚胺衍生物、烃氧基肟等与二苯基乙烯酮不能反应,但可同酰化腙、碳二亚胺及西佛碱等反应。

① 刊于 1987 年第 2 卷第 2 期第 9 页

R1

R2

R3

R4

产率%

C H

6 5

C H

6 5

C6H11

=N — C6H6

90

C6H5

C6H5

i-C3H7

=N — C3H7

88

C6H5

Cl

C6H11

=N — C6H11

65

Br

Br

C6H11

=N — C6H11

59

C6H5

C2H5

i-C3H7

=N — C3H7

57

F

H

i-C3H7

=N — C3H7

32

Cl

H

i-C3H7

=N — C3H7

20

H

H

i-C3H7

=N — C3H7

5

C6H5

C6H5

C6H5

C6H5CH3S-

C6H5

C6H5

C6H5

如果亚胺部分是环,则可以得到双环的β-内酰胺,例如 2-苯基乙烯酮与 2-苯基-1,3 噻唑啉的反应,但如果改用 2-甲基-1,3-噻唑啉没有得到预期的β-内酰胺。

烯酮与亚胺反应形成β-内酰胺的过程,可能是这样的,如果反应中有过量的烯酮存在则同时可以得到六元环化合物。其反应如下:

(2)1,2 与 1,4 的环加成反应这一类型的反应可表示为 ■ 异氰酸酯同烯烃衍生物的反应可以作为这一类型反应的代表

Merck 研究中心用乙酰氧丁二烯与氯磺酰异氰酸酯(CSI)进行(2+2) 加成反应得到β-内酰胺(见左下图)。Beecham 研究中心完成了另一反应(见右下图)。

Kametani 等用苯基异氰酸与不饱和酯反应得到了立体选择的β-内酰胺。