2-吡喃酮是一类重要的杂环骨架，广泛存在于许多天然产物和生物活性分子中。此外，2-吡喃酮也可作为中间体用于天然产物和药物的合成。因此，发展高效合成2-吡喃酮衍生物的方法一直是有机合成领域的研究热点。
近日，我校功能分子研究所张立新教授和金辉博士带领研究团队在前期发展的利用硫酯底物仿生合成吡喃酮衍生物（Org. Lett., 2018, 20, 1584-1588; J. Org. Chem., 2021, 86, 6001-6014.）的研究基础上，建立了一种DBU/α-卤代硫酯衍生氮叶立德参与的串联反应构筑2-吡喃酮的高效方法。该方法具有快速、反应条件温和、高产率等优点。虽然，氮叶立德在环化反应中经常被使用，但关于DBU衍生氮叶立德的报道却很少。
该工作通过高分辨质谱分析证明了DBU/α-卤代硫酯衍生氮叶立德中间体的存在，并提出了可能的反应机理。α-卤代硫酯1的C=O π*空轨道和C–X σ*空轨道可以相互作用形成能量更低的新LUMO (π*+σ*)。因此，DBU首先会对α-卤代硫酯1的α-位亲核进攻形成DBU-nium阳离子2，该阳离子中间体可以被碱去质子化生成氮叶立德3。随后，氮叶立德3与β，γ-不饱和α-酮酸酯4通过Michael加成/内酯化/消除等串联反应过程生成2-吡喃酮产物，同时释放出DBU进入下一个催化循环。对于使用了两当量DBU条件的反应，DBU既是亲核催化剂又作为布朗斯特碱。此外，控制实验证明了消除步骤是通过E2机理进行的。
该成果为3,4,6-三取代2-吡喃酮的制备提供了一条有效途径，也为DBU衍生氮叶立德在有机合成中的应用提供了启示和理论指导。
该成果以“Access to functionalized 2-pyrones through cascade reactions of α-halothioesters involving DBU-derived ammonium ylides” (《DBU/α-卤代硫酯衍生的氮叶立德参与串联反应构筑2-吡喃酮》)为题，发表在英国皇家学会期刊 Organic & Biomolecular Chemistry 上，并入选为期刊封面文章。
我校硕士研究生陈立影和底慧明为本文共同第一作者，功能分子研究所金辉博士和张立新教授为共同通讯作者，我校为唯一通讯单位。
