金鸡纳生物碱催化2-环己烯酮、庚三烯酮、庚富烯（heptafulvene）的环加成反应中，当庚富烯的取代基有所区别，该催化反应分别能够进行[8+2]、[4+2]环加成反应。有鉴于此，加州大学洛杉矶分校K. N. Houk、丹麦奥胡斯大学Karl Anker Jørgensen等报道了庚富烯参与的成环反应实验进展，通过巴比妥酸盐、二酯修饰的庚富烯作为底物，结合计算化学手段，对此类高阶环加成过程中控制[8+2]、[4+2]的过程中化学选择性、区域选择性、立体选择性等方面进行理解。

本文要点：

（1）

发现质子化的金鸡纳生物碱一级胺催化剂和2-环己烯酮反应，形成线性二烯胺中间体，随后紧接着进行[8+2]、[4+2]环加成反应。当反应物为环庚三烯酮或者其他庚富烯，该反应开始时都进行[8+2]环加成反应，随后由于和[4+2]环加成产物的相对稳定性有所区别，导致决定产物的结构。

（2）

其中质子化的催化剂和环庚三烯酮/庚富烯之间的立体相互作用区别，导致过渡态表现出立体异构体的结构区别。巴比妥酸盐和庚富烯之间的[8+2]环加成反应中生成反式结构富集的五元/六元环，氰酯/二酯和庚富烯之间的[8+2]环加成反应中生成顺式结构中间体。作者通过ωB97X-D级别的DFT计算给出了反应的机理、热力学、立体结构化学等过程的理解。

参考文献

Xiangyang Chen, Mathias Kirk Thøgersen, Limin Yang, Rune F. Lauridsen, Xiao-Song Xue, Karl Anker Jørgensen*, and K. N. Houk*, [8+2] vs [4+2] Cycloadditions of Cyclohexadienamines to Tropone and Heptafulvenes—Mechanisms and Selectivities, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c10966

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10966