从二戊酰乙烯酮到四氧杂金刚烷

通过快速真空热解呋喃-2,3-二酮6并二聚化成1,3-二恶英-4-酮3得到二戊酰乙烯酮（2），1,3-二恶英-4-酮3是稳定但反应性的乙烯酮。通过向3中的乙烯酮官能团添加亲核试剂形成的烯醇的经σ加成和重排产生轴向手性2,6,9-三氧杂双环[3.3.1]壬二烯（双二氧嘧啶）4。当芳基胺在中性条件下用作亲核试剂时，在双二氧嘧啶8的形成过程中发生脱羧作用。然而，当在酸性条件下将水或醇加入3时，双二氧嘧啶 - 羧酸和酯10和11得到了。双二氧嘧啶的酸水解通过将水加入C = C双键进行，并导致第二次环状氧杂 - 迈克尔型反应和四氧杂金刚烷5的产生。此反应是当脱羧游离羧酸功能存在于bisdioxines，从而形成21和22，但羧酸衍生物被保留，以产生化合物20，23，25，28，和29。二苄基酯23的氢解产生游离二羧酸24。在大多数情况下，四氧杂金刚烷以高产率（65-95％）形成，但是在双二恶英的凹内部中加入水变得在环状衍生物中受到严重阻碍，因此38-元环化合物32需要微波加热170℃。 C形成四氧杂金刚烷33，并且链接化合物36和杯[6]芳烃衍生物37不形成四氧杂金刚烷。讨论了双二氧嘧啶和四氧杂金刚烷形成的反应机理。

关键词： bisdioxines; dipivaloylketene; tetraoxaadamantanes; 经颅环化

四氧杂金刚烷环系统相对未知，在我们的工作之前没有报道过官能团衍生物。第一个甲基和苯基取代的四氧杂金刚烷1a和1b由Arnold [1]和Almqvist [2]通过β-酮醛的二聚化获得（方案1中的反应1和2 ）。Opitz等人证实了这一点，但通过这些程序试图合成其他类似物失败[3]。

武田等人。用SO 2 Cl 2进行了β-酮醛的二聚反应（方案1中的反应3 ）[4]，报道了1b的X射线晶体结构[5]。Chekalov等人。通过SiF 4诱导的乙酰丙酮二聚化（方案1中的反应4 ）[6]描述了四甲基衍生物1d的制备，并且还报道了化合物的X射线晶体结构。这种转化也可以用MoOCl 4实现[7]。Dersch和Reichardt获得了四氟衍生物1e 在试图制备二氟丙二醛（方案1，反应5）[8]和Guseinov等人。报道了相应的四氯四氧杂金刚烷的合成以及二苯基四氯衍生物1g的X-射线晶体结构（方案1中的反应6 ）[9]。还报道了四砷三氧杂金刚烷[10]，并且已经讨论了四氧杂四环，四噻吩和四甲基金刚烷的13 C NMR光谱特征[11]，但由于缺乏官能团，四氧杂金刚烷仍然主要是实验室的好奇心。

值得注意的是，作为原酸酯的2,4,10-三氧杂金刚烷是众所周知的[12,13]，天然产物muamvatin [14]是2,6,9-三氧杂金刚烷衍生物。二恶英金刚烷以河豚鱼，某些蝾螈和其他几种水生动物中发生的剧毒河豚毒素的形式而闻名[15]。

在我们的实验室中，我们通过采用两个不寻常的反应步骤开发了一种有效且高产的四氧杂金刚烷5的合成：（i）二戊酰乙烯酮（2）的二聚体3转化为双二恶英（2,6,9-三氧杂双环[3.3。 1]壬-3,7-二烯）4，通过添加亲核试剂，和（ii）所述轻便酸催化的水解的4伴随跨环环化。遵循该途径，可获得多种含有官能团的化合物5（方案2）。

在本综述中，我们将首先概述双二氧嘧啶的合成和化学，从而导致四氧杂金刚烷的合成。