氧杂环丁烷存在于许多药物和天然产物中，例如著名的抗肿瘤药紫杉醇（紫杉醇）。发现了在药物化学中的重要应用，因为引入氧杂环丁烷片段通常在溶解度和代谢稳定性方面具有积极作用。最近，3-取代的氧杂环丁烷已在聚合物化学中用作单体或交联剂，以及在光电设备中的应用新型高效制备氧杂环丁烷的方法，增强了它们在合成化学中作为通用构件的作用。虽然氧杂环丁烷（25.4 kcal·mol-1）的环应变能仅略低于环氧化物（26.8 kcal·mol-1），但与环氧化物相比，它们几乎没有被使用。原因之一是3-取代的氧杂环丁烷显示出比环氧化物低的亲电性，因此它们通常必须被路易斯酸活化。尽管它们的反应性比环氧化物低，但已开发出了针对取代环的3-取代氧杂环丁烷的重要化学反应，包括不对称形式和扩环反应。

  另一方面，由于2，2-二取代的氧杂环丁烷因其容易的开环而比3-取代的氧杂环丁烷更具反应性。但是，它们对水解和聚合反应也更敏感。 2,2-二取代的氧杂环丁烷的主要反应活性包括钛或铁配合物的还原性开环，扩环到五元环醚和过水解（图1）。氧杂环丁烷也已经用作芳族环中的锂化指导基团。

图 1. 2，2-二取代的氧杂环丁烷的反应性

  在此，巴塞罗那大学有机化学系Antoni Riera2020年在angew上报告了一种新的催化反应，该反应提供了均烯丙基以极低的负载量三（五氟苯基）硼烷B（C6F5）3作为路易斯酸，以高选择性从2,2-氧杂环丁烷生成醇，随后的不对称氢化可以制备对映体富集的α-取代的醇。

  研究发现在25 °C下二氯甲烷溶液中，加入0.5 mol％三（五氟苯基）硼烷进行反应2h，即可获取目标产物。

图 2. 底物范围研究

   为了探索该方法在合成中的潜在应用，评估了催化剂的耐用性以及与不同功能的相容性。在标准反应条件下，芳基经一系列官能团修饰，对位和邻位的氟原子具有良好的耐受性，得到具有完全区域选择性产物。产率可能是中等的，这可能是由于底物的二聚作用。具有更强吸电子基团的底物（例如CF3）提供了高选择性的均烯丙基醇，尽管产率中等。 对位取代的卤素取代基（例如Cl， Br和I）显示出极好的选择性，从而以高收率提供了均烯丙基醇。继续测试芳基取代基中供电子基团的作用。在对位和邻位都引入了甲基（表2异构化的选择性与EWG组相比，反应降低。腈和酰胺在情况下可以以优异的选择性和良好的收率获取丙醇。

图 3. 可能的反应机理

  可能的反应机理：路易斯加合物2a·BF3（I）的形成2a，这是通过需要12.7 kcal·mol-1的SN2取代过程进行的。硼与O-氧杂环丁烷的配位激活了用于开环的CO键，导致两性离子中间体II（-4.9 kcal·mol-1）。在这一点上，取决于质子迁移到氧气，催化循环可以遵循的途径：来自甲基的质子转移带来了均丙醇3a，导致3a的过程特征是低阻隔（8.3 kcal·mol-1）分子内质子转移，涉及六元环过渡态TSII-IV。如果来自CβH2基团，则烯丙基产物（E，Z）- 形成图4a。

    总之，已经报道了使用B（C6F5）3作为催化剂，在极其温和的条件下（0.5 mol％的催化剂负载量和非常短的反应时间）对2，2-二取代的氧杂环丁烷进行高度区域选择性异构化。 DFT计算揭示了反应机理，并说明了由B（C6F5）3催化剂显示出的对均丙醇产物的高选择性。

DOI：10.1002/anie.201915772