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萜类化合物由于其结构的复杂性、广泛的生物活性以及在精细品化学上的大规模的应用,使有机化学家们投入了极大的兴趣研究这类化合物的合成方法。而如何构建这些化合物的骨架是成功合成萜类化合物的关键。利用经典的合成方法构建环状萜类化合物骨架往往需要引入大量的官能团,使得合成路线繁琐。如何利用异戊烯类衍生物的性质进行仿生合成来构建这类化合物的骨架是一个非常有意义且富有挑战的课题。水作为一种绿色溶剂在有机合成中的应用越来越受到化学工作者的重视。有研究表明在水溶液中可以完成一些Lewis acid催化完成的反应。氟代醇(如HFIP)由于其大的极性以及弱酸性和强的致电离性往往能促进多种反应的发生,因而利用它做为溶剂或者催化剂在有机合成上也得到广泛的应用。香叶醇或橙花醇、金合欢醇、香叶基香叶醇及其衍生物在水中或者氟代醇中环化而高效率的合成到相应的环状单萜、倍半萜、二萜类化合物,是一种非常漂亮的构建环状萜类化合物骨架的策略。
本文通过改变离去基的离去性能,在水或氟代醇中通过适当调节反应体系的酸性,促使离去基离去并发生环化反应从而得到萜类化合物的环状骨架。环状单萜化合物的环化反应在这种无酶条件下比较容易实现,而环状倍半萜、二萜化合物的环化在无酶参与条件下则比较困难。香叶醇、橙花醇和芳樟醇直接在水中不能得到环化单萜化合物。将香叶醇、橙花醇衍生化,以碳酸甲酯和烟酸酯、异烟酸酯作为离去基的时候则能顺利的得到环化产品。香叶醇碳酸甲酯在HFIP/THF的混合溶剂中在AgNO3的催化下可以得到环化单萜化合物柠檬烯。当以烟酸酯作为离去基时在水中加热就能得到环化单萜化合物萜品醇。用离去能力更强的N-甲基烟酸橙花酯在水中室温下就能得到环化产品。以异烟酸酯作为离去基时也能在水中得到环化产品。当用甲酸作为溶剂处理橙花醇烟酸酯衍生物时能得到甲酸萜品酯。金合欢醇和香叶基香叶基醇在水中不能得到相应的环化倍半萜和二萜产品。将其衍生化以碳酸甲酯作为离去基时,金合欢碳酸甲酯在HFIP/THF的混合溶剂中在AgNO3的催化下可以得到六元环的红没药烯。香叶基香叶醇碳酸甲酯在相同的条件下反应则副反应多,没能检测到相应的环化二萜产品生成。当以烟酸酯为离去基时金合欢醇和香叶基香叶醇在水中都不能发生反应,当用甲酸作为溶剂时仍然没能检测到环化产品。