文 献 综 述

三元杂环类化合物自发现以来，已经有一个多世纪的历史了，随着近年的结构分析和鉴定技术的进步，三元杂环类化合物一一被发现。其化合物的用途和应用范围也不断地拓展, 其应用领域也在不断的扩大。

其中，氮杂环丙烯衍生物是庞大的一类有机化合物，由于其独特的结构和性质，使得他们在许多领域中有着非常广泛和重要的用途。而且氮杂环丙烯由于其开环后可形成多种氨基酸类衍生物，因此它们可以被用于生物化学方面。^[3]

目前主要用于2H-氮杂环丙烯衍生物合成的几个方法包括：乙烯基叠氮化物的光解或热解（1），#8203;#8203;Neber重排反应及相关反应（2），氮丙啶衍生物的Swern氧化或消除反应（3），异恶唑或氧氮磷五元杂环化合物的缩环反应（4），以及氮卡宾加到腈上（5）或者腈加到二乙炔的反应（6）。出现在过去十年的出版物显示中，前三种方法是最可靠的，灵活的，因此仍然最常用于氮杂环丙烯衍生物的制备。同时，一些新的有吸引力的方法来合成2H-氮杂环丙烯衍生物，如烯胺的氧化（7），溴代硅烷基甲基锂化合物与腈的反应（8），还有α-肟基重氮化合物（9）的催化分解反应。其中一些方法合成了新的氮杂环丙烯衍生物，也有一些方法使已知的化合物更容易得到。^[1]

乙烯基和叠氮化合物的光解和热分解是合成结构多元化的2H-氮杂环丙烯衍生物的最通用的方法。为了完成乙烯基和叠氮化合物到2H-氮杂环丙烯衍生物的热转化，通常条件下需要升高温度，当然也有一些反应在黑暗和室温条件下反应。^[2] 热解最常用的溶剂是那些具有98-110^oC沸点的。例如，甲苯，庚烷或二恶烷等等。^[3-5] 在这些温度下反应时间通常需要1.5-10小时来完成乙烯基叠氮化合物的完全转化。

虽然叠氮化合物的热解可以制备某些氮杂环丙烯衍生物，但是叠氮化合物的光解反应往往可以合成一些热解无法得到的热稳性较差的氮杂环丙烯衍生物。^[6]

Neber重排反应由 P. W. Neber 等人于 1926 年首先报道。反应用于从酮制取 α-氨基酮。此反应一般是由酮用羟胺处理生成肟，肟再转化为对甲苯磺酸酯，最后酮肟的对甲苯磺酸酯用碱（如乙醇钾或吡啶）处理，发生重排得到 α-氨基酮。副反应为 Beckmann重排以及异常Beckmann重排。但它与 Beckmann 重排不同的是，该反应无立体性的差别，顺式肟和反式肟都能进行反应，反应后得到相同产物。如今大多数三元环化反应都以Neber重排反应为基础合成相应的α-氨基酮，并且后续发生离去反应合成三元环化合物。^[7]

例如，通过O-磺酰肟或者N,N,N-三甲基肼碘化物的碱介导的Neber重排反应已被确认为的制备2H-氮杂环丙烯衍生物的有效方法之一。^[8,9] 通过O-磺酰肟制备氮杂环丙烯衍生物的途径涉及到除去一个α-质子，随后伴随着磺酸基的离去并且关环形成氮杂环丙烯衍生物。此过程是适用于具有高CH-酸度的底物。对甲苯磺酰基肟环化的方法选取合适的碱是通过α-取代基定义的化合物的酸性的性质来决定的。在一锅法的过程中，涉及在三乙胺存在的条件下用含有甲磺酰氯的肟进行甲磺酰化反应，然后用DBU处理得到目标产物，并且此方法十分有效，很容易得到α-芳基取代的酮肟之后再合成氮杂环丙烯。^[10]

从Neber重排反应提出一直到现在，许多氮杂环丙烯衍生物的合成反应中应用到了Neber重排，这种方法在海洋天然产物的合成中起到了关键作用。^[11] 另外，（2R）-（Z）-酯基取代的氮杂环丙烯，其17,17-二甲基-取代的类似物和截短类似物是在奎尼丁促进作用下发生的Neber重排反应。^[12] 然而，由乙酸酰基肟的磺酰化制备O-磺酰肟的方法并不总能得到满意的结果。因而，由于目标肟的分子内环化，乙基-2-苯甲酰基与羟胺的反应仅仅得到3-苯基-5-酮。同时，它表明，将乙基更换为乙氧羰基与叔丁氧羰基可防止分子内环化，并使氮杂环丙烯以良好的收率合成。^[13]

另外还有氮丙啶的氧化反应，我们可以使用Swern反应氧化氮丙啶来合成氮杂环丙烯。例如，2,3-二取代的氮丙啶的Swern氧化可用于合成2,3-二取代的2H-氮杂环丙烯。2-取代的氮丙啶-3-羧酸的氧化反应可以选择性地生成2H-氮杂环丙烯-2-羧酸盐。^[14,15]