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一分子邻二羰基化合物与二分子3-氧代戊二酸酯（丙酮酸酯）反应，生成具有 cis -双环［3.3.0］辛烷-3，7-二酮骨架的化合物，该反应是由Weiss U于1968年首先报道的，称为Weiss反应，又称Weiss环化反应。后来由于Cook在该领域的突出贡献，也称为Weiss-Cook反应。
该反应是由三分子底物进行的一锅反应，其间经历两次羟醛缩合、两次Michael加成，生成了四个C—C键。产物分子中的四个羧酸酯基在酸性条件下可以脱去，生成相应的二酮。
具体例子如下（Kubiak G，Fu X，Gupta A K，Cook J M.Tetrahedron Lett，1990，31:4285）：
也可以选择性地脱去羧酸酯基。
Weiss反应可以在碱性或弱酸性条件下进行，许多反应在弱酸性或弱碱性缓冲溶液中即可顺利实现。弱酸性条件下的反应机理如下：
该反应是合成两个稠合五元环类化合物的一种方便方法。得到的产物为顺式结构。
该反应的适用范围较广。1，2-二羰基化合物可以是1，2-二醛、1，2-醛酮、1，2-二酮。1，2-二羰基化合物可以是开链的，也可以是环状的。若使用环状的1，2-二羰基化合物，则可以生成［ n .3.3］螺桨烷衍生物（ n >2），例如丙酮二羧酸酯与1，2-环己二酮反应，生成［4.3.3］螺桨烷-8，11-二酮：
但环丁二酮没有获得成功。环二十-1，2-二酮进行Weiss反应时，可以得到较高收率在环化产物。当使用开链的1，2-二酮时，R基团的体积小有利于反应的进行，而当R基团的体积增大时，收率降低。
Weiss反应是合成奎烷类化合物的一种好方法。反应中得到顺-双环［3.3.0］辛-3，7-二酮作为中间体，经一系列化学反应，可以得到多环类化合物，在天然产物的合成中有重要用途。一些多环类化合物的合成如下［Mitschka R，Oenldrich J，Takahashi K，Cook J M.Tetrahedron，1981，37（25）:4531］：
Cook等利用Weiss反应，成功地合成了天然产物（±）-Modhephen［Wrobel I，Taka-hashi K，Honkan V，et al.J Org Chem，1983，48（1）:139］和全顺式-［5.5.5.5］窗烷（Kubiak X，Fu A，Gupta K，Cook J M，et al.Tetrahedron Lett，1990，31:4285）等非天然奎烷（烯）类化合物。
顺-双环［3.3.0］辛-3，7-二酮
C 8 H 10 O，138.17
【英文名】 cis -Bicyclo［3.3.0］octane-3，7-dione
【性状】 白色固体。mp 84～85℃
【制法】 Bertz S H，Cook J M，Weiss U.Org Synth，1990，Coll Vol 7:50.
3，7-二羟基-双环［3.3.0］辛-2，6-二烯-2，4，6，8-四甲酸甲酯（ 3 ）：于安有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝器的反应瓶中，加入氢氧化钠64g（1.6mol），1150mL甲醇，冷浴冷却，搅拌下滴加丙酮二羧酸二甲酯（ 2 ）273g（1.57mol），加完后回流反应至白色沉淀溶解。撤去热源，滴加40％的乙二醛水溶液128.5g（0.886mol），控制滴加速度，保持反应液温度在65℃，约45～60min加完。室温搅拌反应过夜，过滤，滤饼用500mL甲醇洗涤，真空干燥，得白色至浅黄色固体（ 3 ）的二钠盐197～215g，收率58％～63％。
于安有搅拌器的反应瓶中，加入氯仿1L，上述钠盐0.45～0.5mol溶于800mL水的溶液，剧烈搅拌下加入1mol/L的盐酸920～1000mL。分出有机层，水层用氯仿提取2次。合并有机层，饱和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，于浴温40℃旋转浓缩。将得到的蜡状固体以己烷-乙酸乙酯（2:1）重结晶，得白色固体（ 3 ）158～172g，收率54％～59％，mp 97～100℃。
顺-双环［3.3.0］辛-3，7-二酮（ 1 ）：于安有搅拌器、两个回流冷凝器的反应瓶中，加入化合物（ 3 ）135g（0.364mol），1mol/L的盐酸600mL，剧烈搅拌回流2.5h。冰浴冷却，以氯仿提取（250mL×5）。合并氯仿层，饱和碳酸氢钠溶液洗涤至水层呈碱性，无水硫酸钠干燥。过滤，减压浓缩，得白色至浅黄色固体化合物（ 1 ）44～45.5g，收率88％～90％，mp 84～85℃。用甲醇或乙醇重结晶，或减压升华（70℃/13.3Pa），可以得到纯品。
参考文献
［1］Danheiser R L，Carini D J，Basak A，J Am Chem Soc，1981，103:1604.
［2］Li J J.Name Reactions.Springer Berlin Heidelberg New York.3rd.2006:182.
［3］Alfred Hassner and C.Stumer，.Organic Syntheses Basedon Name Reactions.Elsevier.2002:78.
［4］Kulinkovich O G，Sviridov S V，Vasilevskii D A，Pritytskaya T S.J Org Chem，USSR，1989，25:2027.
［5］Kulinkovich O G，de Meijere A.Chem Rev，2000，100（8）:2789，0046z.
［6］黄培强.有机人名反应、试剂与规则.北京：化学工业出版社，2007:278.
［7］Sato F，Urabe H，Okamoto S.Chem Rev，2000，100（8）:2835.
［8］Khand I U，Knox G R，Pauson P L，et al.J Chem Soc:Chem Commun，1971:36.
［9］Khand I U，Knox G R，Pauson P L，et al.J Chem Soc:Perkin Trans I，1973:1997.
［10］孙均华 江焕峰.广州化工，2000，25（1）：综述，43.
［11］谢筱娟，杨高升，赵刚.有机化学，2002，22（9）：综述，610.
［12］黄培强.有机人名反应、试剂与规则.北京：化学工业出版社，2007:283.
［13］张小江.南京大学学报，2005，41（2）:145.
［14］Robinson R.J Chem Soc，1917，111:726.
［15］黄培强.有机人名反应、试剂与规则.北京：化学工业出版社，2007:288.
［16］荣国斌.有机人名反应及机理.上海：华东理工大学出版社，2003:341.
［17］Glisan King A，Meinwald J Chem Rev，1996，96:1105.
［18］Simmons H E，Smith R D.J Am Chem Soc，1958，80:532.
［19］Jie Jack Li.Name Reactions.A Collection of Detailed Raction Machanisms.Third Expanded Edition.Springer，2006:543.
［20］Simmons H E，Cairns T L，Vladuchick S A.Org React.1973，20:Review，1.
［21］Charette A B，Beauchemin A.Org React.2001，58:Review，1.
［22］Girard C，Conia J M.J.Chem Res（S），1978:Review，182.
［23］Weiss U，Edwards J M.Tetrahedron Lett，1968，9:4885.
［24］Fu X，Cook J M.Aldrichimica Acta.1992，25:Review，43.
［25］Li J J.Name Reactions.Springer Berlin Heidelberg New York.3rd.2006:614.
［26］Gupta A K，Fu X，Cook J M.Tetrahedron，1991，47（23）:Review，3665.
［27］Tetrahedron，1981，37:4521;1986，42:1597.
［28］潘东，杨世柱.化学试剂，1995，17（4）:217.