四元环具有相当大的环张力，虽然张力能不如三元环大，但是动力学却更加难以形成。本周，我们来了解一系列用于合成四元环的策略。说到杂四元环，最容易想到的是紫杉醇和青霉素。可是，青霉素关环步骤的产率只有5.4%（KOH，DCC），Danishefshy的紫杉醇合成路线关环一步产率则达到69%（分子内亲核取代）。最简单的合成四元环的方法应当是采用Wurtz反应，用金属钠处理1，4-二卤代烷，得到相应的四元环，这个反应选择性相当差，在更复杂的分子合成过程中并不适用。一种常见的方法是热条件下，进行烯酮和碳碳双键的加成，得到四元环酮，以及光照条件下发生的[2+2]环加成反应。根据轨道对称性，很容易理解[2+2]环加成反应，但是烯酮的反应出乎意料，可以在加热条件下进行反应，原因是它采用了不同的交叉过渡态。这个交叉过渡态是对称性匹配的。2020年Brown在5-Ladderdanotic acid 的合成中，运用了环加成和重排两种形成四元环的方法，下面这个反应就立体选择性地形成四元环上反式的双键，为下一步的反式消除提供了很好的原料。这样一来，我们可以看到，形成环酮，一般采用重排法，而特定立体构型的化合物则需要用环加成来构建。
Brown在这里使用了Wolff重排，重氮化合物光照即分解，得到减少一个碳原子的环。与之相似的是Favorskii重排，离去基从氮气变成了卤原子（常常是氯）。
第一步反应烯醇化的位点不同，原因是重氮化合物可以形成更大的共轭体系，事实上 ，重氮化合物具有这样的一个共振式，甚至可以看作是同一个结构。而卤代酮，则因为较大的斥力，导致不稳定的烯醇式结构。另外，Semi-Pinacol重排也可以用于合成这类环系，这将在后续的文章中更详细的介绍~
