有机化学  2016, Vol. 36 Issue (4): 700-710   PDF    
Vinamidinium盐的制备及其应用
毛雨a , 田晒校a , 张为b , 徐广宇a     
a 湖南师范大学化学化工学院 化学生物学及中药分析教育部重点实验室 长沙 410081;
b 湖南师范大学医学院 长沙 410013
湖南省医药卫生科研计划课题(No.B2013-050)资助项目
*通讯作者：徐广宇, E-mail: gyxu@hunnu.edu.cn
摘要：Vinamidinium是一种重要的三碳骨架构建体, 在有机合成中有着广泛的应用.对vinamidinium盐的合成方法及近年来在醛、芳环和杂环衍生物合成中的应用进行综述.
关键词：Vinamidinium盐    制备    有机合成    应用    
Preparation and Application of Vinamidinium Salts in Organic Synthesis
Mao Yua , Tian Shaixiaoa , Zhang Weib , Xu Guangyua     
a Key Laboratory of Chemical Biology and Traditional Chinese Medicine Research, Ministry of Education, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Normal University, Changsha. 410081 ;
b School of Medicine, Hunan Normal University, Changsha. 410013
Received: November 3, 2015; published: December 2, 2015; published online: December 21, 2015
Project supported by the Medical and Scientific Research Project of Hunan Province (No. B2013-050)
Abstract: As a kind of important three-carbon building block, vinamidinium salts have been widely used in organic synthesis. In this paper the synthetic methods of vinamidinium salts are summarized, and its applications in the synthesis of aldehydes, aromatic and heterocyclic compounds in recent years are reviewed.
Key Words: vinamidinium salts    preparation    organic synthesis    application    

Vinamidinium盐(1, 5-二氮杂戊二烯盐)(Eq. 1)是有机合成中一种重要的三碳骨架构建体. Vinamidinium盐一端为供电子的氨基和另一端为吸电子的铵基构成的6-π电子体系对双键形成了“推-拉”作用[1], 一端吸电子的铵基, 使整个分子成为缺电子体系, 它α位容易与亲核试剂发生加成-消除反应, 另一端为推电子的氨基, 使它的β位也可以与亲电试剂发生反应.

(1)

Vinamidinium盐的结构特点决定了它既具有亲核性又具有亲电性, 它独特的化学特性, 引起了人们广泛的兴趣, vinamidinium盐被广泛地应用于基团转换和芳环及各类杂环化合物的合成.早期曾有文献[2, 3]综述了vinamidinium盐在有机合成中的应用, 最近vinamidinium盐在有机合成中构筑杂环新方法层出不穷, 因此, 我们将对vinamidinium盐的制备方法及其在有机合成中的应用进行综述.

1 Vinamidinium盐的制备

Vinamidinium盐的制备方法包括:酰基脲、取代乙酸或取代乙酰氯与(氯亚甲基)二甲基氯化铵(Vilsmeier试剂, ClHC＝N+(CH3)2·Cl-, 由POCl3与DMF反应制备得到)进行反应; α, β-不饱和醛与仲胺反应; 取代酮与Vilsmeier试剂反应.其中利用取代乙酸类化合物与Vilsmeiers试剂反应制备vinamidinium盐最为常用[3].

1.1 取代乙酸法

最早vinamidinium盐是采用氯乙酸与Vilsmeier试剂反应得到[4], 首先得到阴离子为氯离子的化合物1a, 但是这个化合物不稳定, 极易吸潮分解, 不易分离, 如将其与高氯酸钠反应则可得到稳定的、易分离的vinamidinium高氯酸盐1b (Scheme 1), 但该方法收率较低不到40%.

图式1 Vinamidinium高氯酸盐的合成 Scheme1 The synthesis of vinamidinium perchlorate salts

Ball等[5]于2000年改进了vinamidinium盐的制备方法, 首先让α位取代的乙酸与Vilsmeier试剂在50～70 ℃下反应5～6 h, 然后加入60%六氟磷酸, 最后滴加氢氧化钠溶液, 将其转化成六氟磷酸盐1·PF6-(Scheme 2), 收率40%～78%不等.该方法操作简单, 分离纯化容易, 收率较高, 且制得的β-取代vinamidinium六氟磷酸盐化学性质稳定, 便于保存.

图式2 β-取代vinamidinium六氟磷酸盐的合成 Scheme2 The synthesis of β-substituted vinamidinium hexa-fluorophosphate salts

Davies等[6]于2001年报道了N, N-二取代vinamidinium盐的制备方法, 该方法用取代乙酸、三氯氧磷和N-甲酰基哌啶反应可得到β-取代的vinamidinium盐2, 收率40%～60% (Scheme 3).

图式3 β-取代vinamidinium六氟磷酸盐的合成 Scheme3 The synthesis of β-substituted vinamidinium hexa-fluorophosphate salts

文中还研究了如何将β-卤代的vinamidinium盐脱卤还原为β位无取代的vinamidinium盐的方法, 并考察了不同还原剂、质子酸和溶剂种类对反应的影响.结果表明57%的HI溶液还原效果最好, 在25 ℃下, 反应2.5 h即可以比较高的收率获得vinamidinium盐3a (Eq. 2).

(2)

Davies等[7]于2002年再次报道了β-取代的vinamidinium盐的制备方法, 文中推断了这个反应的机理, 该过程首先是取代乙酸在POCl3作用下生成酰氯4, 然后消除HCl生成乙烯酮5, 5再与DMF加成生成内酯6, 然后脱羧, 最后与Vilsmeier试剂甲酰化得到β-取代vinamidinium高氯酸盐(1·ClO4-) (Scheme 4).

图式4 β-取代vinamidinium高氯酸盐的合成 Scheme4 The synthesis of β-substituted vinamidinium perchlorate salts
1.2 取代乙酰氯法

氯乙酰氯与Vilsmeier试剂在50～75 ℃下反应5～6 h, 再与六氟磷酸反应可制得vinamidinium六氟磷酸盐1c (Scheme 5), 收率高达78%[8].

图式5 β-氯取代vinamidinium六氟磷酸盐的合成 Scheme5 The synthesis of β-chlorovinamidinium hexafluoro-phosphate salt
1.3 酰基脲法

N-酰基脲7与Vilsmeier试剂反应可得到β取代的vinamidinium高氯酸盐, 但该制备方法应用比较少, 相对于氯乙酸法起始原料不易得到, 这个过程一般认为是Vilsmeier试剂对N-酰基脲7进行两次甲酰化后, 再与高氯酸钠反应得到vinamidinium高氯酸盐1·ClO4-, 其机理如Scheme 6所示[9].

图式6 酰基脲法合成vinamidinium盐 Scheme6 The synthesis of vinamidinium salts from acylureas
1.4 α, β-不饱和醛法

β-二甲胺基丙烯醛和二甲胺盐酸盐在氮气保护下于无水乙醇中回流可制得β位上无取代的vinamidinium氯代盐3b (Eq. 3)[1].该化合物极易吸潮, 不稳定, 且该方法操作复杂, 反应条件严格, 整个过程需无水、无氧操作且原料不能商业化获得, 因此该方法很少使用.

(3)
1.5 取代酮法

Gupton小组[10]报道了以酮和Vilsmeier试剂为原料合成β, γ-二取代vinamidinium盐的反应.首先取代酮8与Vilsmeier试剂进行亲核反应, 所得中间体9互变异构成烯醇10, 10与Vilsmeier试剂进行亲核反应生成11, 然后氯代得中间体12, 最后再与二甲胺反应得到β, γ-取代vinamidinium盐13 (Scheme 7).

图式7 β, γ-取代vinamidinium盐的合成 Scheme7 The synthesis of β, γ-disubstituted vinamidinium salts

目前以取代氯乙酸或氯乙酰氯为原料和Vilsmeier试剂反应是实验室和工业生产中常用的制备vinamidinium盐的方法, Vilsmeier试剂中用到三氯氧磷会造成环境污染, 亦有文献报道可用三光气代替三氯氧磷用于合成vinamidinium盐[11].

2 Vinamidinium盐的合成应用

Vinamidinium盐的α位容易与各种亲核试剂如胺、格氏试剂及含活泼α-氢的化合物(酯, 酮, 醛, 腈, 硝基烷)发生取代反应, 可以增长碳链, 二甲胺作为离去基团可构建芳环以及各类含氮杂环化合物如吡咯、吡唑、嘧啶、吡啶等.亲核取代反应通常在碱或酸的催化下发生反应, 也可以直接与亲核试剂反应.

2.1 醛的合成

β位无取代的vinamidinium盐可以与亲电试剂反应生成β-取代的vinamidinium盐, β-取代的vinamidinium盐可以继续与亲核试剂反应或在碱性条件下水解成醛, 如:芳香醛在质子酸高氯酸催化下, 乙酸酐作脱水剂与vinamidinium盐3c在室温下反应2 d生成中间体14, 然后水解得到一系列芳亚甲基丙二醛衍生物15[12] (Scheme 8).

图式8 芳亚甲基丙二醛衍生物的合成 Scheme8 The synthesis of arylmethylenemalonaldehyde derivatives

多醛基化合物用通常的方法一般难于合成得到, Arnold等[13]利用Vilsmeier试剂作为亲核试剂与vinamidinium盐3反应得到双甲酰化产物16, 双甲酰化产物16在NaOH/MeOH条件下水解得到三甲酰基甲烷17 (Scheme 9).

图式9 三甲酰基甲烷的合成 Scheme9 The synthesis of triformylmethane

Vinamidinium盐很容易与格氏试剂进行亲核取代反应, 如Gupton等[14]报道了利用芳基格氏试剂与vinamidinium盐反应合成α, β-不饱和醛的方法, 该过程首先是芳基格氏试剂亲核进攻vinamidinium盐3c的α位, 所得烯胺中间体18在盐酸作用下二甲胺基作为离去基团发生消除反应并水解得到α, β-不饱和醛19 (Scheme 10).

图式10 芳基格氏试剂与vinamidinium盐反应合成α, β-不饱和醛 Scheme10 The synthesis of α, β-unsaturated aldehydes from aryl Grignard reagents and vinamidinium salt
2.2 1, 3-二烯胺化合物合成

Vinamidinium盐的α位易与含有活泼α-氢的羰基化合物进行亲电取代反应, 如Nair等[1]于1981年报道了一种二烯胺化合物的合成方法, 他们以无水四氢呋喃为溶剂, 含活泼α-氢的酮、酯在强碱n-BuLi、NaH或LDA作用下, 于低温下与vinamidinium盐反应得到二烯胺化合物, 收率44%～91%.反应过程认为是羰基化合物的α-氢被碱拔除形成碳负离子, 然后进攻vinamidinium盐3b的α位, 二甲胺基作为离去基团离去形成二烯胺化合物20 (Scheme 11).

图式11 酮与vinamidinium盐合成1, 3-二烯胺化合物 Scheme11 The synthesis of 1, 3-dienamines from ketones and vinamidinium salt

Gupton等[15]于1991年报道芳基格氏试剂与α-苯磺酰基vinamidinium盐反应可合成得到1, 3-二烯化合物(Scheme 12).路线中烷基格氏试剂首先与vinamidinium盐21反应生成中间体22, 22与MeI生成季铵盐, 随后在Na2CO3作用下发生Hofmann消除反应得到1-二甲胺-2-取代-1, 3-二烯化合物23, 收率88%～98%.

图式12 芳基格氏试剂与β-苯磺酰基vinamidinium盐反应 Scheme12 Reaction of β-arylsulfonylvinamidinium salts with Grignard reagents
2.3 Vinamidinium盐在芳香环合成中应用

Yamanaka等[16]于1998年报道了一条高效简洁的合成间二羧基多取代苯衍生物的合成方法, Vinamidinium盐24在2.2 equiv.的NaH和4.0 equiv.的Et3N存在下与2.2 equiv.的β-酮酸酯进行缩合, 然后关环得到不同取代基的间二羧基多取代苯衍生物25, 收率45%～85% (Eq. 4), 如果只使用1.1 equiv.的β-酮酸酯, 1.2 equiv.的NaH和3.0 equiv.的三乙胺, 则得到1:1加成的产物.

(4)

2002年Davies等[17]报道了利用β-硝基vinami-dinium盐26作为三碳构建体与β-酮酸酯反应合成苯胺和苯酚衍生物的方法, 并考察了碱、溶剂对两类产物反应选择性的影响, 如用四氢呋喃作溶剂, 叔丁醇钾作碱, 可以有较好的选择性和收率得到苯胺衍生物27, 他们还对N, N-取代vinamidinium盐中N, N-取代基对反应的影响进行研究, 发现N, N-吡咯烷-3-硝基vinamidinium盐26a作反应物收率和选择性最好, 苯胺衍生物27收率达到91%.而N, N-二异丙基-3-硝基vinamidinium盐26b作为反应物, 则主要产物为苯酚衍生物28, 收率为63% (Eq. 5).

(5)

文中阐述了生成两类不同产物的反应机理, 该过程被认为是β-酮酸酯在碱性条件下与vinamidinium盐反应生成29, 29发生酮-烯醇互变异构为30, 然后关环生成31和32两个异构体, 化合物31发生β-消除反应脱除二甲胺基得到苯酚衍生物, 化合物32中的羟基发生β-消除得到苯胺衍生物, 其机理如Scheme 13所示.

图式13 β-硝基vinamidinium盐与β-酮酸酯加成反应合成苯胺和苯酚衍生物 Scheme13 Addition of methyl acetoacetate to β-nitrovinamidinium hexafluorophosphate salts leads to the formation of aniline or phenol derivatives

2004年Davies等[18]报道了一种多取代苯胺衍生物的合成方法, γ-芳基vinamidinium盐33在DMAP催化下与β-酮酸酯在室温下反应就可高选择性地得到多取代联苯胺衍生物34, 收率75%～98%, 该方法以有机弱碱作催化剂, 反应条件温和, 收率高(Eq. 6).

(6)

Vinamidinium盐除了应用于构筑多取代苯衍生物外, 还可应用于构筑各种稠环化合物, 如芘、苯并(b)荧蒽和咔唑等[19], 如Anderson等[20]报道了一种用vinamidinium盐构筑稠环化合物azupyrene的方法, 首先环戊二烯钠与vinamidinium盐35反应得到中间36, 然后在盐酸催化下与vinamidinium盐3c反应, 最后芳构化得到azupyrene37(Scheme 14).

图式14 稠环化合物azupyrene的合成 Scheme14 The synthesis of azupyrene
2.4 Vinamidinium盐在杂环合成中应用
2.4.1 吡啶衍生物

Church等[21]于1995年报道了一种利用vinamidinium盐为构建体高效简洁合成多取代吡啶衍生物的方法.首先芳乙腈在LDA作用下与vinamidinium盐3b发生加成-消除反应得二烯胺衍生物38, 38在盐酸/醋酸环境中环合得到2-氯-3-芳基吡啶39, 如果在氨水/甲醇体系中则环合生成2-氨基-3-芳基吡啶40 (Scheme 15), 如果vinamidinium盐的β, γ-位有取代基的话, 那最后环合得到的是2, 3, 5, 6-四取代吡啶衍生物, 该方法为合成一些难合成的多取代吡啶化合物提供了一种更为有效的途径.文中还利用芳乙酮与vinamidinium盐反应合成得到2-氯-6-芳基吡啶衍生物, 首先芳乙酮与Vilsmeier试剂反应, 进行两次甲酰化, 生成芳基取代的vinamidinium盐41, 然后与氰乙酸叔丁酯反应得到二烯烃化合物42, 最后环合得到2-氯-5-芳基吡啶43 (Scheme 16).

图式15 2-氯(氨基)-3-芳基吡啶的合成 Scheme15 The synthesis of 2-chloro(amino)-3-arylpyridines

图式16 2-氯-5-芳基吡啶的合成 Scheme16 The synthesis of 5-aryl-2-chloropyridines

Vinamidinium盐用于构筑吡啶衍生物也在制药行业得到了应用, Marcoux等[22]于2000年报道了以vinamidinium盐为关键中间体合成选择性环氧化酶-2抑制剂依托考昔的方法, 关键合成步骤如Scheme 17所示, 这是目前认为最适合工业化生产依托考昔的方法.关键步骤的反应机理如下:首先酮的α-氢被强碱夺去形成烯醇负离子, 然后与vinamidinium盐进行亲核反应, 随后二甲胺基作为离去基团进行β-消除生成中间体45, 最后与乙酸铵反应环合得到吡啶衍生物(Scheme 18).

图式17 以vinamidinium盐为C3构建体合成环氧化酶-2抑制剂依托考昔 Scheme17 The synthesis of COX-2 inhibitor etoricoxib using vinamidinium salt as C3 building block

图式18 形成3-氯吡啶化合物的可能机理 Scheme18 The proposed mechanism for the formation of 3-chloropyridines

Marcoux等[23]发现含活泼α-氢的酮化合物如β-酮酸酯、1, 3-二酮在强碱t-BuOK作用下形成的烯醇钾盐与vinamidinium盐(1·PF6-)加成反应可得到2, 3, 5-三取代吡啶衍生物47, 而含活泼α-氢的丙二酸酯和苯乙酸乙酯与vinamidinium盐反应得到的则是2(1H)-吡啶酮衍生物48 (Eq. 7), 若反应中加入DABCO可加速反应, 并促使原料充分反应掉, 从而大幅提高收率. Vinamidinium盐中β位取代基的性质对反应影响很大, β位带有拉电子基的芳基使vinamidinium盐亲电性增强, 反应活性增强, 反应收率也高, 而带有推电子基的芳基使vinamidinium盐亲电性减弱, 反应活性降低, 收率也相应下降.

(7)

郭海泉等[24]于2005年报道了一种利用vinami-dinium盐为构建体合成5-芳基-2, 2'-联吡啶的方法, 首先β-芳基vinamidinium盐49与2-乙酰基吡啶反应得到中间体50, 随后在乙酸铵/醋酸体系中环合得到5-芳基-2, 2'-联吡啶51, 收率65%～92% (Scheme 19).

图式19 5-芳基-2, 2'-联吡啶的合成 Scheme19 The synthesis of 5-aryl-2, 2'-bipyridines

Wypych等[25]于2008年报道了利用vinamidinium盐为关键中间体合成吡啶衍生物和吡啶季盐的方法.首先N-叔丁基亚氨基衍生物52在LDA作用下与vinamidinium盐53反应得到中间体54, 然后与醋酸铵环合反应得到3-取代的吡啶化合物55, 收率88%～94%, 若54与伯胺反应则得到3-取代的吡啶季铵盐56 (Scheme 20).

图式20 以vinamidinium盐为关键中间体合成3-取代吡啶衍生物和吡啶季盐 Scheme20 The synthesis of 3-substituted pyridines and pyridinium salts using vinamidinium salt as key intermediate
2.4.2 喹啉衍生物的合成

Cho等[26]于1991年报道了以vinamidinium盐为构建体合成喹啉化合物的方法, 芳基氨基甲酸酯57在n-BuLi作用下形成其烯醇锂盐58, 然后与vinamidinium盐(1·ClO4-)发生加成-消除反应得到喹啉化合物74 (Scheme 21).

图式21 喹啉化合物的合成 Scheme21 The synthesis of quinolines
2.4.3 吡啶酮化合物的合成

Church报道了一种合成2-吡啶酮化合物的方法[21], 首先β-芳基vinamidinium盐60在Na2CO3作用下得到丙烯醛类化合物61, 61在醇钠作用下与α-氰基乙酰胺加成环合得到5-芳基-3-氰基-2-吡啶酮类化合物62 (Scheme 22). Li[27]课题组对此方法进行了改进, 中间体61无需分离“一锅法”即可高收率制备得到5-芳基-3-氰基-2-吡啶酮类化合物.

图式22 β-芳基vinamidinium盐与α-氰基乙酰胺反应合成5-芳基-3-氰基-2-吡啶酮类化合物 Scheme22 Synthesis of 5-aryl-3-cyano-2-pyridones through the reaction of β-arylvinamidinium salts with α-cyanoacetamide
2.4.4 嘧啶衍生物的合成

Vinamidinium盐容易与胍、脲、脒反应, 生成嘧啶类衍生物, 例如Gupton报道β-苯磺酰基取代vinamidinium盐21与碳酸胍在NaOEt作用下, 加热可得5-苯磺酰基取代的2-氨基嘧啶衍生物63[15](Eq. 8).

(8)

Shi等[28]于1995年报道了一种有效地合成嘧啶衍生物的方法, 通过β-氟代vinamidinium盐64与取代脒65反应, 可合成得到一系列5-氟取代的嘧啶衍生物66 (Eq. 9), 文中考察了脒的取代基对反应的影响, 带有吸电子基团的脒反应收率较高.

(9)

随后Yamanaka等[29]报道β-三氟甲基vinamidinium盐67与脒为原料反应合成三氟甲基取代嘧啶衍生物68的反应, 文中考察了不同碱、溶剂种类对产物收率的影响(Eq. 10).

(10)

Frutos等[30]于2013年报道了一种一锅法合成嘧啶衍生物的方法, 该过程先是氰基化合物与盐酸反应得到相应的脒, 随后在NaOMe作用下与β-取代的vinamidinium盐(1·ClO4-)反应, 得到嘧啶衍生物69, 收率66%～88% (Scheme 23).

图式23 5-取代嘧啶衍生物的合成 Scheme23 The synthesis of 5-substituted pyrimidines
2.4.5 吡咯衍生物的合成

Gupton等[31]于2005年报道了一种利用vinamidinium盐构建吡咯衍生物的方法, 首先α-氨基苯乙酮盐酸盐在DMF中, 在NaH作用下产生的活泼亚甲基作为亲核试剂进攻β-芳基vinamidinium盐70的α-位发生亲核加成-消除反应, 最后环合得到4-芳基-2-苯甲酰基吡咯衍生物71 (Eq. 11), 收率63%～85%.

(11)

N-甲基甘氨酸盐酸盐与β-芳基vinamidinium盐60反应也可制备得到1-甲基-2-乙氧羰基-4-芳基吡咯衍生物72 (Eq. 12), 碱可以用EtONa代替NaH, 反应条件更加温和[32].

(12)

Smith等[33]于2013年报道了一种条件温和地合成1-甲基-2-氰基-4-芳基吡咯的方法, N-甲基氨基乙腈(73)在三乙胺作用下作为亲核试剂与α-芳基vinamidinium盐60反应, 得到一系列1-甲基-2-氰基-4-芳基吡咯衍生物74, 收率68%～94% (Eq. 13).

(13)
2.4.6 其他杂环化合物的合成
2.4.6.1 噻吩

Clemens等[34]于2005年报道了利用vinamidinium盐为构建体合成2, 4-二取代噻吩化合物的方法, β-芳基vinamidinium盐与α-巯基乙酸甲酯在DMF中回流反应12 h就可环合得到2, 4-二取代噻吩化合物95, 反应操作简单, 收率为89%～95% (Eq. 14).

(14)
2.4.6.2 吡唑

Vinamidinium盐与肼或肼衍生物反应可以得到具有多种生物活性的吡唑类化合物. Yamanaka等[35]报道肼、甲基肼或苯肼与β-三氟甲基vinamidinium盐76反应可合成得到4-三氟甲基吡唑类化合物77(Eq. 15), 收率74%～81%.

(15)

Gupton小组[36]发现N-芳基肼与β位无取代vinamidinium盐3d在强碱NaH作用下可环合得到5-取代-N-芳基吡唑78, 区域选择性高达9:1 (Eq. 16).

(16)

Gupton小组[37]于2013年再一次报道了利用vinami-dinium盐为关键合成子合成吡唑类化合物的反应. β-吲哚取代vinamidinium盐79与脂肪肼或芳肼在乙醇中使用弱碱碳酸钠作催化剂和缚酸剂, 加热反应数小时环合得到一系列吡唑类化合物80 (Eq. 17), 收率39%～94%.肼可以为脂肪肼, 但收率相较之于芳香肼低.

(17)
2.4.6.3 1, 2, 4-三氮唑并[1, 5-a]嘧啶

5-取代1, 2, 4-三氮唑并[1, 5-a]嘧啶类化合物81具有显著的除草活性, Petrich等[38]以3-氨基-1, 2, 4-三氮唑与3-芳基取代的vinamidinium盐60为底物在NaH作用下合成得到这类化合物, 但伴随有7-位取代的1, 2, 4-三氮唑并[1, 5-a]嘧啶类化合物82生成, 在高温下反应则只生成化合物81 (Eq. 18).

(18)
2.4.6.4 异噁唑

Angus等[39]报道了一种利用vinamidinium盐为构建体合成异噁唑类化合物的方法, β-二甲胺亚甲基vinamidinium盐83与盐酸羟胺在乙醇/水溶液中回流反应就可以很方便地得到异噁唑化合物84 (Eq. 19).

(19)
2.4.6.5 1, 4-二氮杂环庚烷盐

很多1, 4-二氮杂环庚烷衍生物具有强烈的生物活性和药用价值, 但有关其合成的文献报道很少, Mehranpour等[40, 41]发现3-芳基vinamidinium盐可以用来构建1, 4-二氮杂环庚烷, 如3, 4, 5-三甲氧基苯乙酸与Vilsmeier试剂反应得vinamidinium高氯酸盐85, 85与乙二胺在乙醇中回流, 发生亲核加成-消除反应制得2, 3-二氢-6-芳基-1, 4-二氮杂环庚烷盐86 (Scheme 24).

图式24 以3-芳基vinamidinium盐为构筑体合成6-芳基-1, 4-二氮杂环庚烷盐 Scheme24 The synthesis of 6-ary-1, 4-diazepinium salts using 3-arylvinamidinium salt as building block
2.4.6.6 四氮杂轮烯

四氮杂轮烯化合物为卟啉和酞菁的模型化合物, 但它又具有一些独特的化学活性, Mehranpour[43]以β-溴代vinamidinium盐87为关键合成子与邻苯二胺衍生物反应合成得到了一系列四氮杂[14]轮烯化合物88[42](Eq. 20).如果将底物邻苯二胺换成1, 8-二氨基萘, 得到的则是1, 5, 9, 13-四氮杂[16]轮烯89 (Eq. 21).

(20)
(21)
2.5 Vinamidinium盐在环己烯酮类化合物中的应用

Zhou等[44]于2012年报道了一种利用vinamidinium盐为构建体合成环己烯酮化合物的方法(Scheme 25), 首先vinamidinium盐90在NaHMDS作用下, 得到1, 3-丁二烯91, 然后与亲二烯体92进行Diels-Alder反应, 所得中间体93水解得到环己烯酮类化合物94.该方法后两步为“一锅煮”反应, 反应条件温和, 收率67%～93%.

图式25 通过Diels-Alder反应合成环己烯酮类化合物 Scheme25 The synthesis of cyclohexenones via Diels-Alder reaction

二烯化合物91具有很高的反应活性, 可与弱亲二烯化合物如N, N-二乙基苯丙烯酰胺(95)进行Diels-Alder反应, 所得中间体96再与亚硝基苯发生胺化反应, 最后芳构化得到四取代芳烃化合物97(Scheme 26).

图式26 四取代芳烃化合物的合成 Scheme26 The synthesis of tetrasubstituted aromatic compounds
3 总结与展望

综上所述, Vinamidinium盐制备方便, 合成成本低, 能参与多种化学反应, 可以引入C3构建体合成得到芳烃化合物和各种杂环化合物. Vinamidinium盐的α, β-碳原子上可以引入各种基团, 这样为一些比较难以合成的杂环化合物提供了其他途径, 随着新反应和新技术的发展以及研究的深入, 将有助于发现它的新特性并不断开拓新的用途.

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