杂双环[3,3,1]壬二烯及其衍生物因为有着光致变色、氧化还原开关还有手性识别这些特性，一直是合成化学家特别喜欢的一类结构。但和这种常见的三氧双环相比，把香豆素结构和三氧双环结合在一起的化合物就很少见了。造成这种情况的主要原因是，这类结构对反应条件特别敏感，中间生成的东西非常不稳定，稍不留神就会消失。传统方法很难抓住它们。 台湾东海大学杨定亚教授的研究团队发现了一个新方法。他们从4-羟基香豆素和苯甲酰氰出发，用碱作为催化剂，先把两个原料结合起来得到中间体4。接着在吡啶和氯化亚砜的作用下，把中间体4转化成香豆素稠合三氧双环化合物1a。这个路线特别简单直接，不用做额外的保护或者脱保护步骤，给后续研究节省了很多时间。 为了弄清楚反应是怎么一步完成环化的，团队做了一些交叉实验来捕捉中间产物。他们发现，4和3结合成加合物4之后，在吡啶和亚硫酰氯的作用下会原位生成关键中间体5。然后醇4通过共轭加成反应把5转变成乙烯基醚6，同时放出一分子氰化物。紧接着第二次氰化物离去产生氧鎓离子7；7又通过电环化生成另一个氧鎓离子8；最后4-羟基香豆素的氧原子从羰基碳发起进攻，在碱的帮助下分子内环化就得到了目标产物1a。 这个反应虽然只适用于未取代或者拉电子取代的4-羟基香豆素和苯甲酰氰，但却能一次性把两个C-C键、三个C-O键还有两个环都搭建出来。这样就能快速得到目标分子，为后续研究提供了充足的“弹药”。 这项研究不仅扩大了香豆素衍生物的合成范围，也为“原位中间体捕捉+分子内环化”这种策略提供了一个很好的例子。如果未来能优化一下碱的种类和浓度，或许就能把适用范围扩大到给电子取代基了。这样一来，那些具有光、电、手性多功能的杂环分子就能在更多领域发挥作用了。 图一是1a的合成路径，图二是形成1a的可能机理。这两篇文章都发表在Asian J. Org. Chem上。