【原】每周一个人名反应（九）

阳离子环化在早期有机化学中有举足轻重的低位，使用阳离子和双键构建环系的方法至今仍然是构建复杂环系的有效措施。

    天然产物和日益复杂的药物制剂的高效构建，要求开发复杂环系统立体控制构建的新方法。在此背景下，陆续发现了一系列环形成过程，这些过程利用Pinacol重排来终止阳离子环化反应，在该过程中形成了两个新C–C键。这种反应称为Prins-Pinacol重排。

    最典型的反应包括三个步骤：

1）碳正离子的形成

2）双键进攻碳正离子

3）C-C σ键迁移

    以下面这个反应为例：

1）路易斯酸或质子酸催化下，缩醛脱去一个甲氧基，完成第一步；

2）双键末端进攻碳正离子，产生三级碳正离子，从动力学和热力学来看都是有利的；

2)亲核试剂脱去硅基，六元环变成五元环酮。

    Prins-Pinacol反应具有高度的立体选择性，由于双键进攻具有六元环椅式过渡态，并且烷基的迁移满足立体电子效应，反式迁移。下面给出一个例子，可以从构象的角度得到解释。

    阳离子环化反应生成六元产物具有独特的立体电子特征：反应物中的一个被取代的烯丙基取代基，其σ键与相邻的π键完全没有或没有很好的重叠，在其烯丙基σ键与相邻的π键有很好的重叠的六元环产物中出现一个轴向位置空p轨道。在此，我们提出了一个在Prins-pinacol合成四氢呋喃环系过程中进行立体选择的合理化模型，该模型结合了一个先前未被认识的立体电子特性。

在6-31G*水平上发现的过渡态与Prins环化的过渡态一致，在初始烯丙基碳上，发展的p轨道和与甲基的σ键之间的二面角分别为43.1°和47.9°。

    相应的，从轨道的角度考虑反应也可以得到符合要求的产物构型：

    神奇的一点是，在常用路易斯酸四氯化锡催化的反应中，在1.0当量的2,6-二叔丁基-4-甲基吡啶存在下进行时，起始缩醛的回收率不变。并且，当使用完全去除痕量水的四氯化锡反应时，催化反应的速率大大下降，这意味着，少量的水有利于反应的进行。参与反应的催化剂很有可能是四氯化锡和水结合产生的复合质子酸。

    综上所述，通过烯丙基二醇与醛、酮在质子酸或者路易斯酸的催化下进行的反应，我们制备了多种多取代四氢呋喃和含有四氢呋喃片段的复杂环体系。在反式（anti）烯烃系列中，立体化学结果显著地取决于烯烃的亲核性和烯丙基取代基的大小；相反，在顺式（syn）系列中，优先形成单一四氢呋喃立体异构体。