云南民族大学樊保敏/赵粉团队：可见光协同金催化联烯酰胺与芳基重氮盐的串联环化/芳基化反应-上海善施科技

呋喃亚胺和呋喃酮是一类重要的杂环骨架，广泛存在于天然产物和药物分子中。尤其是4-芳基-2(5H)-呋喃酮，它是COX-2抑制剂（如非罗考昔、罗非考昔）和抗菌天然产物拉尔呋喃酮A的关键药效团，具有很高的研究价值。因此，如何高效构建这类骨架一直是有机化学领域的研究热点。虽然已有多种方法被报道，比如串联环羰基化、铑或钯催化的环化反应、金催化的分子内环化等，但这些方法往往存在使用有毒气体CO、产率低、选择性差等问题。

联烯酰胺是构建复杂分子的重要合成砌块，尤其在分子内环化反应中表现出色。2,3-联烯酰胺可以通过氮或氧进攻，分别生成γ-内酰胺或呋喃亚胺。但此前，只有4,4-双取代的底物才能成功合成呋喃亚胺。麻生明课题组的研究发现，对于更常见、也更挑战的4-单取代底物，呋喃亚胺的合成一直未能实现，成为该领域的瓶颈（图1a-1b）。

面对这一难题，最近，云南民族大学樊保敏、赵粉团队开发了一种全新的无光敏剂、可见光诱导的金催化串联环化/芳基化反应。他们以Ph₃PAuBF₄为催化剂，在常温、可见光照射下，通过简单调整溶剂，首次实现了从4-单取代2,3-联烯酰胺出发，一锅法高效合成4-芳基-2(5H)-呋喃亚胺及呋喃酮衍生物（Scheme 1c）。机理研究也为这一反应路径提供了有力支持。

图1. 联烯酰胺的研究背景及本研究工作（图源：Org. Chem. Front.）

作者首先以联烯酰胺（1a）和对甲基芳基重氮盐（2a）为模板底物，对反应条件进行优化（表1）。通过系统筛选，确定最优反应条件为：1a（0.1 mmol, 1.0 eq.）、2a（0.4 mmol, 4.0 eq.）、Ph3PAuBF4（10 mol%）为金催化剂，1,4-二氧六环（1.0 mL）为溶剂，蓝光照射下室温反应3小时，呋喃亚胺类化合物收率高达86%。将溶剂换为含水甲醇（MeOH : H₂O = 100 : 1, v/v），反应时间延长至7小时，呋喃酮类化合物收率可达83%。

随后，作者考察了生成呋喃亚胺（表2，产率55-85%）和呋喃酮（表 3，产率62-85%）的底物适用范围。结果表明，芳基重氮盐的官能团耐受性良好，吸电子、供电子及卤素取代的芳基重氮盐均能顺利反应。此外，4,4-双取代的2,3-联烯酰胺也能顺利生成呋喃亚胺类化合物。作者还通过X射线单晶衍射对产物结构进行了表征（表2, 3a；表 3, 4i）。

克级实验验证了该方法的实用性。自由基捕获实验成功捕获到芳基自由基，控制实验明确了呋喃酮类化合物的来源，开关灯实验及量子产率测定等进一步揭示了反应机理。结果表明，该反应生成了芳基自由基，且呋喃酮类化合物是呋喃亚胺在含水甲醇中缓慢水解得到的。

基于机理实验和文献报道，作者提出了可能的机理（图2）。首先，金(I)催化剂与芳基重氮盐结合，形成电荷转移复合物。在可见光照射下，该复合物被激发至激发态[Au^I-PhN₂BF₄]*，随后与另一分子芳基重氮盐发生单电子转移，生成一个重氮芳基自由基和金(II)物种。重氮芳基自由基进一步解离，释放出芳基自由基和N₂。生成的芳基自由基随后与金(II)物种发生氧化加成，得到芳基金(III)配合物中间体A。随后，中间体A从酰胺基团的相反方向与2,3-联烯酰胺1配位，形成中间体B。接着，通过氧进攻路径发生亲核加成，生成环化的金配合物C。最后，从C发生还原消除，得到呋喃亚胺3并再生Au(I)催化剂，完成催化循环。当使用含水甲醇作为溶剂时，呋喃亚胺3不稳定，会水解生成呋喃酮4。

在云南省基础研究面上项目、云南省手性功能物质研究与利用重点实验室的资助下，云南民族大学樊保敏、赵粉团队发展了一种无光敏剂的可见光协助金催化2,3-联烯酰胺与芳基重氮盐的串联环化/芳基化反应，实现了4-芳基-2(5H)-呋喃亚胺及呋喃酮衍生物的高效合成。该方法首次实现了从4-单取代2,3-联烯酰胺出发、经氧进攻路径合成呋喃亚胺类化合物，克服了传统方法的局限性，填补了该领域的重要空白。值得注意的是，产物选择性完全由溶剂决定：1,4-二氧六环得到呋喃亚胺，含水甲醇得到呋喃酮，两者均可获得中等至优异的产率。

论文信息：

Photosensitizer-free Visible-light-induced Gold-catalyzed Tandem Cyclization/Arylation of 2,3-Allenamides with Aryl Diazonium Salts: an Efficient Synthesis of 4-Aryl-2(5H)-furanimines and Furanones Derivatives

Yanfei Hu, Xingming Yan, Devendar Ponnam, Yuanhao He, Fen Zhao,* and Baomin Fan*

Org. Chem. Front., 2026, Advance Article.

doi: 10.1039/D6QO00444J

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