第三节官能团的保护
有机化学中的官能团保护与反应选择
有机化学中的官能团保护与反应选择在有机化学领域,官能团保护与反应选择是一项关键而重要的技术。
它们在有机合成中发挥着重要的作用,可以实现对特定官能团进行保护,以及控制反应的选择性。
本文将探讨有机化学中的官能团保护与反应选择的原理、方法和应用。
一、官能团保护的原理和方法官能团保护是在有机合成中使用特定的试剂或方法对特定官能团进行保护,以阻止其在反应中发生不需要的转化或损失。
这种保护可以临时地对官能团进行屏蔽,以防止不需要的反应发生。
一旦需要,这些保护官能团可以很容易地被去除,使得官能团再次可用。
常见的官能团保护方法包括酯化、缩醛、缩酮、硅烷保护、硼酸酯保护等。
例如,在酯化反应中,羧酸可以与醇发生酯化反应,形成酯。
这种反应可以通过加入催化剂、调节反应条件和使用适当的反应物比例来控制。
一旦酯形成,官能团保护就实现了。
二、反应选择性的控制在有机合成中,反应选择性是指在具有多个官能团的分子中,选择性地引发或控制特定官能团的反应。
反应选择性的控制对于合成复杂的有机化合物非常重要,可以避免副反应的发生,并帮助提高产率和纯度。
反应选择性的控制可以通过多种方法实现,如调节反应条件、选择适当的催化剂、改变反应物的比例、使用合适的试剂和溶剂等。
以亲核取代反应为例,当分子中存在多个能提供亲核位点的官能团时,可以通过调节反应条件和选择适当的反应物比例,去控制反应的进行。
三、官能团保护与反应选择的应用官能团保护和反应选择在有机合成中有广泛的应用。
其中最具代表性的应用之一是在多步合成中,其中的中间体需要在反应过程中保护起来,以防止意外的转化或副反应的发生。
通过对中间产物进行官能团保护,可以控制整个反应过程,确保预期产物的高产率和选择性。
另一个重要的应用是在天然产物合成中。
天然产物通常具有复杂的结构和多个官能团,官能团保护和反应选择技术可以被用来合成这些天然产物或其类似化合物。
通过选择性地引发或控制特定官能团的反应,可以构建复杂分子骨架,实现对天然产物的全合成。
官能团保护
官能团保护的意义
有机反应往往会伴有副反应,原因就是
有机反应的复杂性,反应条件、官能团 的相互影响等都会影响反应的进行.在 有些反应中,使某个官能团参加反应时, 可能会有其他的官能团受到影响,这样 就需要对官能团进行保护.
官能团的保护
一、保护基的基本条件 二、羟基保护 三、羰基保护
在一些例子中,最后一条可以放宽,允许保护基 被直接转变为另一种官能团。
二、羟基的保护基团
保护醇类 ROH 的方法一般是制成醚类 (ROR ′ ) 或酯 类(ROCOR′),缩醛或缩酮类。前者对氧化剂或还原剂都有 相当的稳定性。 1
. 醚类衍生物
①形成甲醚类 ROCH3 可以用碱脱去醇ROH质子,再与合成子 +CH3作用,如 使用试剂NaH/Me2SO4。也可先作成银盐 RO-Ag+ 并与碘甲 烷反应,如使用 Ag2O/MeI;但对三级醇不宜使用这一方法 。醇类也可与重氮甲烷CH2N2,在Lewis酸(如BF3·Et2O) 催化下形成甲醚.
以羧基为保护基:
OH CO2/NaHCO3 OH COOH OH Br Br2/AcOH OH COOH H3O OH
+
OH Br
OH
OH
以磺酸基为保护基:
CH3 浓H2SO4 CH3 Cl2,Fe CH3 Cl H3O
+
CH3 Cl
SO3H
SO3H
以硝基为保护基:
C(CH3)3
HNO3 H2SO4
Et2O AgNO3/H2O/EtOH
Ag
KCN/H2O -AgCN
H
格氏反应和有机锂合成中的保护
PhLi+RC CH
高中化学有机合成中的官能团保护
高中化学有机合成中的官能团保护在有机合成中,某些不希望起反应的官能团,在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应,这样就不能达到预计的合成目标,因此,必须采取措施保护某些官能团,待完成反应后再除去保护基,使其复原。
1、保护措施必须符合如下要求①只对要保护的基团发生反应,而对其它基团不反应;②反应较易进行,精制容易;③保护基易脱除,在除去保护基时,不影响其它基团。
2、常见的基团保护措施①羟基的保护在进行氧化或某些在碱性条件下进行的反应,往往要对羟基进行保护。
a.防止羟基受碱的影响,可用成醚反应。
b.防止羟基氧化可用酯化反应。
②对羧基的保护羧基在高温或碱性条件下,有时也需要保护。
对羧基的保护最常用的是酯化反应。
③对不饱和碳碳键的保护碳碳双键易被氧化,对它们的保护主要用加成反应使之达到饱和。
;④对羰基的保护(以信息题出现)羰基,特别是醛基,在进行氧化反应或遇碱时,往往要进行保护。
对羰基的保护一般采用生成缩醛或缩酮的反应。
(缩醛或缩酮)(缩酮)生成的缩醛或缩酮水解又变成原来的醛或酮。
3、题例解析例1、已知下列信息:①烯键在一定条件下氧化可生成二元醇:②醛能发生如下反应生成缩醛:缩醛比较稳定,与稀碱和氧化剂均难起反应,但在稀酸中温热,会水解为原来的醛。
现有如下合成路线:试回答下列问题:(1)写出A、B的结构简式:________、________。
(2)写出反应Ⅲ的化学方程式:________。
解析:由题给信息知,欲使CH2=CH—CHO变为CH2OH—CHOH—CHO,需将C=C双键氧化,而—CHO对氧化剂敏感,故应先进行保护,待C=C双键氧化完毕,再将醛基还原出来,故合成路线为:答案:(1)A:CH2=CH=CH(OC2H5)2 B:CH2OH—CHOH—CH(OC2H5)(2)CH2OH—CHOH—CH(OC2H5) CH2OH—CHOH—CHO+2C2H5OH例2、已知胺(R—NH2)具有下列性质:(Ⅰ)R—NH2+(CH3CO)2O R—NHCOCH3+CH3COOH(Ⅱ)R—NHCOCH3+H2O R—NH2+CH3COOH硝基苯胺是重要的化工原料,其合成路线如下:(1)a、c、e分别为________。
chapt3 官能团的保护
第三章 官能团的保护一. 官能团保护的意义及对保护基的要求1. 意义.是对复杂化合物而言的,简单化合物不用保护,复杂化合物由于官能团多(包括种类多,部位多)若要在一个部位选择性的完成一个化学反应,则必须对其他反应部位加以保护封闭,否则反应可能在多部位进行。
关于官能团的保护,前面的内容已部分涉及到。
例:CO 2EtOOH OHOO2Et2MeMgI OOOH+2OOH保护的目的是为了更好地反应,不是为了保护而保护,保护只是手段,保护不该反应的部位,以便在该反应的部位发生反应。
CO 2EtOOH OH O O+2O-CO 2Et 1.2.1.NaNH 23OOHCl 2 存在问题:由于官能团的保护和去保护,实际上使整个反应多了两步,不但费时费力,而且整个收率降低,所以设计合成路线时尽量避免保护基的引入,特别是工业生产。
所以应满足以下要求:<1>容易引入——选择性好、收率高、试剂廉价、专一性 <2>引入保护基后的分子结构能经受往下多反应的条件<3>容易解除保护,不提高分子其它部位、条件温和,不重排异构化、副反应,脱出保护基后的产物易于保护基及附带生成的副产物分离。
本章主要介绍以下几种官能团的保护:羟基、羰基、羧基、氨基 二.羟基的保护——利用成醚、酯加以保护(一)形成醚——甲醚、苄醚、三苯甲醚、四氢吡喃醚、特丁基二甲基硅醚、甲氧基乙氧基甲醚1.甲醚——成醚条件:1)Me 2SO 4/NaOH,Bu 4N +I -2)CH 2N 2/硅酸 0-10℃3)CH 2N 2/HBF 4,CH 2Cl 2,Et 3N,25℃4)CH 3I/固体KOH,DMSO 20℃5)(MeO)2POH/催化剂TSOH,90-100℃ 12h 6)MeO +BF 4-7)CH 3I-Ag 2O醚化条件例:OH+Me 2SO 4NaOHMeOSO 3Na+OCH3CH 2N 2+RCH 2OH RO -RCH 2OCH 3R 2CN 2ArOHR 2CHOAr CH 2N 2ROHHBF 4ROCH 3+++N 2特别是酚羟基一般用MeO -醚保护,反应容易,解脱也容易,醇羟基形成甲醚较稳定,不以脱掉,故少用,在糖类化合物中羟基的保护勿用形成醚。
高等有机化学PPT课件
CH3CONHNH2 HNO2 CH3CON3
CH3NCO
X
O
C=NOH
CH3NCO
X
O
O
C N O C NHCH3
乃春在芳环邻位是不饱和支链时,极易环化成五元环,这一 性质对杂环的合成具有重要意义:
AX B
H N:
A BX
N
H
第三节:自由基
自由基是共价键发生均裂,每个碎片各保留一个电子,是带 单电子的三价碳的化合物。
2004年1版 6、洪琳编《有机反应活性中间体》高等教育出版社1999.6第一版 7、斯图尔特.沃伦著《有机合成――切断法探讨》丁新腾译,上海科学
技术文献出版社1986年1月第一版 8、黄宪、吴世晖、徐汉生《有机合成》(上、下)
第一章 有机反应活泼中间体及在合成上的应用
在有机反应中,经常出现的活泼中间体是卡宾、乃春、自由基、碳正离子、 碳负离子(包括苯炔、叶立德)
第一章 有机反应活泼中间体 及在合成上的应用
第一节:卡宾(碳烯)(Carbene) 第二节: 乃春 第三节:自由基 第四节:碳正离子 第五节、碳负离子(Carbenion)(活泼亚甲基
化合物)和叶立德
第二章 官能团的选择性互变
第一节 还原反应 第二节 氧化反应
第三章 官能团的保护
第一节: 羟基的保护(醇、酚羟基的保护) 第二节:烯键的保护 第三节:羰基的保护(用醇保护) 第四节:羧基的保护-酯化 第五节:胺基的保护-酰化或成盐
(六)生物有机化学( Bioorganic Chemistry) (七)元素和金属有机化学(Element and Metal Organic Compounds Chemistry) (八)有机化学中的一些重要应用研究
有机化学中的官能团保护与去保护
有机化学中的官能团保护与去保护有机化学是化学中最为广泛的一个分支,研究的对象是有机化合物。
在有机化学领域中,有机合成是一项非常重要的技术。
在有机合成中,有时需要对其中的官能团进行保护或去保护的操作。
本文将介绍在有机化学中官能团的保护与去保护的相关知识。
一、官能团保护的概念及原因在有机合成中,官能团保护是一种重要的手段。
官能团保护是指在合成具有多个官能团的有机分子时,为了防止其他官能团发生不必要的反应而采取的临时措施。
有时候,某个官能团在反应过程中可能会引起竞争反应或者副反应,从而导致产物的纯度下降。
为了避免这种情况的发生,可以对这个官能团进行保护,待需求反应完成后再去除保护基团,从而得到目标产物。
二、官能团保护的方法1. 缩合反应:在目标官能团和保护官能团之间发生缩合反应,形成保护官能团。
这种方法适用于比较活泼的官能团。
2. 加成反应:在目标官能团上引入保护基团,使其转化成一种不活泼的官能团。
这种方法适用于不易被化学反应破坏的官能团。
3. 消除反应:通过消除反应去除保护基团。
官能团保护方法的选择取决于具体的反应条件和合成需求。
三、官能团去保护的方法在有机合成中,有时需要去除官能团的保护基团。
官能团去保护的方法主要有以下几种:1. 氢化还原:利用还原剂将保护基团还原成相应的氢。
2. 酸水解:在酸性条件下将保护基团水解去除。
3. 碱水解:在碱性条件下将保护基团水解去除。
4. 加热或照射:有些保护基团在受热或紫外光照射下会发生裂解,从而去除官能团保护。
官能团去保护方法的选择也取决于具体的反应条件和合成需求。
四、典型的官能团保护与去保护反应1. 羟基的保护与去保护:羟基常用酯化或硅烷化的方法进行保护,在酸性或碱性条件下可以去除保护基团。
2. 羰基的保护与去保护:羰基可用亚硫酸盐或酮醇的方法进行保护,通过还原剂可以去除保护基团。
3. 氨基的保护与去保护:氨基可用酯或酰亚胺的方法进行保护,酸性或碱性条件下可以去除保护基团。
有机化学中的官能团保护与去保护
有机化学中的官能团保护与去保护官能团保护是有机化学中的一项重要技术。
官能团保护可以在合成反应中起到保护和控制官能团反应的作用,使其不受到其他反应条件的干扰。
而去保护则是将保护官能团去除,使官能团恢复原来的活性。
本文将重点讨论有机化学中的官能团保护与去保护的相关内容。
一、官能团保护1. 保护官能团的目的在有机合成中,有时候需要保护某些官能团,以免其受到其他反应条件的干扰。
官能团保护的目的有以下几个方面:(1) 避免副反应:有机合成中常常伴随着多步反应,有些副反应会发生在特定的官能团上,通过保护这些官能团可以有效地避免不必要的副反应。
(2) 控制反应速率:有机反应中,一些官能团可能会加速或减缓反应的进行,通过保护官能团,可以控制反应速率,以便更好地控制合成过程。
(3) 保护活性官能团:有机合成中的一些活性官能团,如羟基、胺基等,容易受到空气、湿气等环境因素的影响,通过保护这些官能团,可以保持其活性。
2. 常见的官能团保护方法官能团保护有多种方法,下面介绍几种常见的官能团保护方法:(1) 酯保护:通过酯化反应将酸敏感官能团(如羟基)保护成酯,常用的保护剂有甲基、乙基等醇酚和对甲苯磺酸等。
(2) 醚保护:通过醚化反应将醇敏感官能团(如胺基)保护成醚,常用的保护剂有甲基、乙基等醇酚和氯甲基、溴甲基等卤代烷。
(3) 硅保护:通过硅化反应将官能团保护成硅醚,常用的保护剂有三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷等。
二、官能团去保护官能团去保护是官能团保护的反向操作,它将保护官能团还原为原来的活性官能团。
官能团去保护可通过以下几种方式实现:1. 氢化还原:对于酯保护,可以使用氢气和催化剂进行还原反应,还原成羟基。
对于醚保护,可以使用硼酸或三氟乙酸等酸性条件还原为胺基。
2. 碱性水解:对于酯保护,可以使用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性条件进行水解反应,水解为羟基。
对于醚保护,可以使用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性条件还原为胺基。
3. 酸性水解:对于碳酸酯或脲保护,可以使用酸性条件进行水解反应,恢复原来的官能团。
官能团保护及去保护
常见官能团:
1:胺基 2:羟基 3:二醇 4:羰基(醛、酮) 5:羧基 6:碳-碳双键 7:碳-碳三键
多肽合成:
官能团保护及去保护
选择保护基的原则:
(1) 保护基的供应来源(容易得到、价格便宜); (2) 保护基不能引入其它可参与目标反应的官能团; (3) 保护基的引入对化合物的结构论证不致增加过量的
官能团保护及去保护
硅醚保护基
三甲基硅醚 (TMSOR叔)丁基二甲基硅醚 (TBDMS-OR or TBS-OR) 叔丁基二苯基硅醚 (TBDPS-OR )
苄醚保护基 烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚 2.4 酰化成酯保护
官能团保护及去保护
笏甲氧羰基(Fmoc)的引入与去除 笏甲氧羰基的特点: √ 对酸极其稳定,在它的存在下,Boc和苄基可去保护;
√ 较易由简单的胺不通过水解去保护,被保护的胺以游离 碱释出;
√ 一般而言,Fmoc对氢化稳定,但某些情况下,它可用 H2/Pd-C在AcOH和MeOH中脱去。Fmoc保护基可与酸
和K2CO3、DIPEA、NaH、Et3N 和n-BuLi在有机溶剂
(如DMF、二氯甲烷和乙腈等)中反应来引入,或 C6H4CHO/ NaBH4、NaBH3CN或NaBH(OAc)3还原胺 化。
官能团保护及去保护
实例:
官能团保护及去保护
去保1)护常方用法催:化氢解脱去,如H2/Pd-C、H2/PdCl2、 Pd/HCOOH或Pd-C/HCOOH、Pd-C/HCOONH4、或 Pd-C/环已烯作氢源转移氢化;注:在用催化氢化(H2, Pd/C)脱苄时, 胺对钯催化剂的慢性毒化使得反应较慢通 常较慢,甚至反应不彻底.一般加酸或Boc2O促进Bn的离 去。
高考有机化学考查新热点官能团的保护
关键词:有机化学,官能团,保 护,高考
引言
引言
随着有机化学的发展和广泛应用,官能团在有机化合物中的重要性日益凸显。 高考是有机化学考查的重要环节,考查官能团的保护成为高考有机化学的热点之 一。本次演示将介绍官能团保护在有机化学中的重要性,并针对高考考查新热点, 提供相应的方法和策略。
保护官能团
2、官能团保护的策略和技巧
2、官能团保护的策略和技巧
考生在复习过程中,应注重理解官能团保护的策略和技巧。例如,如何选择 合适的保护剂、如何避免副反应的发生等。结合实例题目进行练习,可以有效地 提高解题能力和效率。
3、强化应试心理素质
3、强化应试心理素质
高考是有机化学考查的重要组成部分,考生在面对此类考题时,需要具备扎 实的理论基础和良好的应试心理素质。在解题过程中,保持冷静、专注,合理安 排时间,做到思路清晰、严谨作答。
3、反应后处理
3、反应后处理
在反应结束后,可以通过选用适当的溶剂、加热、酸碱处理等手段将保护基 团去除,恢复官能团原有的结构和性质。
3、反应后处理
方法与策略 针对高考有机化学考查新热点——官能团的保护,以下方法和策略可供参考。
1、熟练掌握常见官能团及其性 质
1、熟练掌握常见官能团及其性质
考生需要熟练掌握各类常见官能团的化学性质和反应特性,以便在解题过程 中正确分析、判断和解决问题。
引言
机化学考查的历史和现状,阐述官能团的结构、性质及其对有机化学反应的 影响,并探讨如何在有机化学反应中保护官能团,最后通过高考热点题目解析来 说明保护官能团的重要性和解题技巧。
背景
背景
高考有机化学考查历来是考生的焦点。近年来,随着高考命题的不断创新, 有机化学考查的内容也越来越丰富多样。官能团的保护作为有机化学的核心知识 点,越来越受到高考命题专家的青睐。官能团的保护旨在让考生掌握如何在有机 化学反应中保护
第三章 官能团保护、相转移
KMnO4
OC2H5 CH2 OH CH OH CH OC2H5
H3O+
CH2 OH
CH OH
CHO
(三) 氨基的保护
胺类化合物易氧化,烷基化及酰化,常用的
保护方法有:转化为酰胺、铵盐、苄氨、氨基甲
酸酯等。
O RNH2 CH3COCl RNHCCH3 H2O OH( H+) RNH2
胺同酸酐、酰氯、磺酰氯反应生成酰胺,酸 性或碱性水解脱保护。
(二)几种主要相转移催化剂
冠醚作催化剂的先决条件: (1)能与固体试剂形成配合物; (2)配合物能溶于有机溶剂,亲脂性较大的冠醚 将成为更为有效的PTC; (3)形成的金属离子-冠醚配合物-裸阴离子能 够和有机相中的反应物反应。 毒性较大、价格昂贵、不易回收,应用受到限制。
(二)几种主要相转移催化剂
利用羰基化合物的活性活性差异可达到选择性保护 的目的。
OH
OH
HO
CHO
OH O CH O
O
TSOH
CrO3
O O CH O
H3O+
CHO
(二)羰基的保护
HO
CN O
OH CN
O O
[H]
TSOH
O H2NCH2 O
H3O+
H2NCH2
O
(二)羰基的保护
CH2
CH CHO
C2H5OH HCl
OC2H5 CH2 CH CH OC2H5
4 酚羟基的保护
OH
PhCH2Cl K2CO3
O
CH2Ph
H2 / Pd
OH
OH
CH3SO2Cl Pydine
O
SO2CH3
有机合成 第三章 官能团保护-PPT精品文档
CH H OAc H
3
2 Ac
O H
2
H
1
1 2
CH ,
2 Cl
O AcO
4
H , , H
5
CH
2 Cl
3 ONa 3 OH
脱 乙 酰 基 TM
H
3
,
H
OAc. 四氢吡喃醚 • 一元醇在TOH存在下与二氢吡喃作用生成 四氢吡喃醚
Ts OH , O OH Et O 2
+ H O, H 2
O O 混合型缩醛结构
OH
+ H
ROH O RO O H
+ -H
O
RO O
合成 CH CCH OH 由 HOC C CCO 2 2
• 答:
O CH CCH OH 2 , Ts OH O EtM gBr OCH C CH 2 O THF
OCH C CM g 2
. 1
6 4 % HOCH C CCOOH 2 . H O,+ H 2 2
第 三 章 官 能 团 的 保 护
学习内容
一 、 羰基的保护 二 、羟基的保护
三 、氨基的保护
四、 其他
一、羰基的保护
(一)形成缩醛和缩酮衍生物
• 1.二甲基或二乙基缩醛和缩酮 • 醛(酮)与醇或原甲酸酯 在酸催化下反 应 得缩醛(酮)--• 对还原剂、氧化剂(中性、碱性)、格 氏试剂很稳定。 • 特点: • 只适用于醛或位阻小的酮(选择性)!
6
,
2 OH
CH H
4 5
H OH H
6
3
O H
2
H
1
1 2
CH ,
3
2 OH
官能团的保护
§官能团的保护1.易于被保护基团反应,且除被保护基团外不影响其他基团.2.保护基团必须经受得起在保护阶段的各种反应条件.3.保护基团易于除去.化学合成中常用的保护基碳氢键的保护羟基的保护氨基的保护羰基的保护羧基的保护1. 碳氢键的保护乙炔及末端炔烃中的炔氢较活泼,它可以与活泼金属`强碱`强氧化剂及有机金属化合物反应.常用的炔氢保护基为三甲硅基.将炔烃转变为格氏试剂后同三甲基氯硅烷作用.即可引入三甲硅基.该保护基对于金属有机试剂`氧化剂很稳定.可在使用这类试剂的场合保护炔基.2.羟基的保护醚类缩醛和缩酮类酯类羟基是一个活性基团,它能够分解格氏试剂和其他有机金属化合物,本身易被氧化,叔醇还容易脱水,并可以发生烃基化和酰基化反应.所以在进行某些反应时,若要保留烃基,就必须将它保护起来.醇羟基常用的保护方法有3类:2.1 转变成醚甲醚用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方法.通常使用硫酸二甲酯,在氢氧化钠或氢氧化钡存在下,在DMF或DMSO溶剂中反应得到.优点:该保护基很容易引入,且对酸,碱,氧化剂和还原剂都很稳定.缺点:难于脱保护,用氢卤酸回流脱保护基条件比较剧烈,常使分子遭到破坏,只有当分子中其他部位没有敏感基团时才适用.2.1 转变成醚叔丁醚将醇的二氯甲烷溶液或悬浮液在硫酸复合物存在下,在室温与过量的异丁烯作用,可得到叔丁醚.优点:对碱及催化氢化是稳定的.缺点:对酸敏感,其稳定性低于甲醚.由于脱保护基所用的酸性条件剧烈,当分子中存在对酸敏感的基团时不适用2.1 转变成醚三甲硅醚三甲硅醚广泛用于保护糖类,甾类及其他醇羟基.通常引入三甲基硅基保护基所用的试剂有三甲基氯化硅和碱;六甲基二硅氨烷.在含水醇溶液中加热回流即可除去保护基.优点:醇的三甲硅醚对催化氢化,氧化还原反应是稳定的,该保护基可在非常温和的条件下引入和去除.缺点:对酸和碱敏感,只能在中性条件下使用.2.2 转变成缩醛或缩酮2,3-二氢-4H-吡喃在酸的催化作用下,与醇类起加成反应,生成四氢吡喃醚衍生物.这是最常用的醇羟基的保护方法之一.此保护基广泛用于炔醇,甾类及核苷酸的合成中.2.3 转变成酯醇与酰卤,酸酐作用生成羧酸酯;与氯甲酸作用生成碳酸酯.所生成的酯在中性和酸性条件下比较稳定,因此可在硝化`氧化和形成酰氯时用成酯的方法保护羟基.保护基团可通过碱性水解除去,或在锌-铜的乙酸溶液中除去.3.氨基的保护伯胺和仲胺很容易被氧化,且易发生烃基化,酰基化以及与醛酮羰基的亲核加成反应.在合成中常采用:(1)氨基质子化(2)变为酰基衍生物(3)变为烃基衍生物等方法将氨基保护起来3.1 质子化此方法仅用于防止氨基的氧化,因为理论上说采用氨基质子化,即占据氮尚未共用电子对,以阻止取代反应的放生.这是对氨基保护最简单的法.3.2 转变为酰基衍生物将氨基酰化转变成酰胺是保护氨常用的方法.通常伯胺酰基化已足以保护基,防止其被氧化和烃化反应的发生.常用的酰基化试剂为酰卤和酸酐.保护基可在酸性和碱性条件下水解出去.3.2 转变为酰基衍生物邻苯二甲酸酐与伯胺所生成的邻苯二甲酰亚胺非常稳定,不受催化氢化碱性还原,醇解以及氯化氢,溴化氢,乙酸溶液的影响,也适用于保护伯胺.在酸性或碱性条件下水解或用肼解法脱去保护.3.3 转变为烃基衍生物用烃基保护氨基主要用三苯甲基或苯甲基.三苯甲基衍生物可用胺与溴或氯代三苯甲烷在碱存在下制备.三苯甲基由于空间位阻效应对氨基起到很好的保护作用,它对碱是稳定的.苯甲基衍生物用胺和氯化苯甲基在碱存下制得.4.羰基的保护羰基具有许多反应性能,是有机化学中最易发生反应的活性官能团之一.保护羰基常用的方法:生成缩醛和缩酮来降低羰基活性而保护羰基.4.羰基的保护保护醛酮羰基最常用的方法是通过乙二醇和2-疏基乙醇的反应,生成相应的叫做环缩醛或缩酮的产物.5.羧基的保护羰基通常用形成酯的方法保护.常见的有转变为甲酯,乙酯,叔丁酯,苯甲酯.甲酯和乙酯可以用羧酸直接与甲醇或乙醇发生酯化反应制得,又可以被碱水解.5.羧基的保护叔丁酯可由羧酸先变为酰氯,再与叔丁醇作用,或者通过羧酸与异丁烯直接作用而得.它不能氢解,在通常条件下也不被氨解及碱催化水解.5.羧基的保护苯甲酯可由羧酸与苯甲基卤在碱性条件下反应而得.它除了可在强酸性或碱性条件下水解,还可以被氢解.。
保护官能团的方法
保护官能团的方法嘿,朋友们!今天咱来聊聊保护官能团的那些事儿。
官能团就像是化学世界里的宝贝疙瘩,得好好保护着才行呢!你想想看啊,官能团就好比是一件珍贵的瓷器,稍有不慎就可能磕了碰了。
那怎么保护它们呢?这可得有点小技巧啦。
比如说,有些官能团特别怕水,那咱就得像给宝贝盖被子一样,把它们和水隔开呀。
不然一不小心让水给沾到了,那不就糟糕啦!还有些官能团怕酸怕碱,那咱就得像保护小公主一样,给它们创造一个酸碱适宜的环境,可不能让那些酸碱来捣乱呀。
就好像你有个特别喜欢的玩具,你肯定会小心翼翼地放在安全的地方,不会让别人随便碰到一样。
保护官能团也是这个道理呀。
有时候呢,我们还得给官能团穿上一层“保护衣”。
这层“保护衣”就像是冬天的棉袄,能帮它们抵御外界的各种干扰。
而且这“保护衣”还得选得合适,不能太大也不能太小,得刚刚好才行呢。
再打个比方,官能团就像是你养的小宠物,你得时刻关注着它,给它提供合适的食物、水和住所。
要是你不精心照料,它生病了或者出问题了,那你得多心疼呀!在实验操作中,我们可得加倍小心。
不能像个马大哈似的,随随便便就对待这些官能团。
每一个步骤都要考虑到它们的感受,就像哄小孩子一样,要温柔、细心。
还有啊,不同的官能团保护方法也不一样哦。
这就像是不同性格的人需要不同的对待方式一样。
有的需要特别的关照,有的则稍微注意一下就行。
总之呢,保护官能团可不是一件简单的事儿,但只要我们用心,就一定能把它们保护得好好的。
这样我们才能在化学的世界里畅游无阻,做出更多有趣的实验和发现呀!所以啊,大家可千万不能马虎对待哦,一定要把保护官能团这件大事放在心上!。
精细有机合成技术:官能团的保护
用烷基保护氨基,主要是用苄基和三苯甲基,尤其是三苯甲基的空间 位阻作用对氨基有很好的保护作用,而又很容易脱除。
3.羰基的保护
醛、酮中的羰基可发生氧化、还原以及各种亲核加成反应,是有机化学 中最容易发生反应的官能团。对醛、酮羰基保护的方法有许多,但最重要是 的形成缩醛和缩酮。
乙二醇、乙二硫醇是常用的碳基保护剂,它们与醛、酮作用生成的环缩 醛、环缩酮,对还原试剂(如钠的醇溶液、钠的液氨溶液、硼氢化钠、氧化 铝锂)、催化加氢、中性或碱性条件下的氧化剂以及各种亲核试剂都很稳定, 因此可在这些反应中保护羰基。
5.碳碳不饱和键的保护
烯烃易被氧化、加成、还原、聚合、移位,是最易发生反应的官能团 之一。炔烃反应活性较烯烃稍弱。将烯烃首先与卤素反应转变为1,2-二卤化 物,以后可用锌粉在甲醇、乙醇或乙酸中脱卤再生出碳碳双键。此反应条 件温和,生成烯烃时没有异构化及重排等副反应,因此可用于带烯键化合 物氧化其他基团时保护双键。
2.氨基的保护
胺类化合物的氨基容易发生氧化、烷基化、酰基化以及与醛、酮缩 合等反应,对氨基的保护是阻止这些反应的发生。
(1)氨基酰化 氨基酰化是保护氨基的常用方法。一般,伯胺的单酰基化已足以保
护氨基,使其在氧化中保持不变,保护基可在酸或碱性条件下水解除去。
第三节 导向基和保护基的应用
➢ 二元羧酸与胺形成的环状双酰衍生物是非常稳定的,能提供更安全的 保护。常用的酰化剂是丁二酸酐、邻苯二甲酸酐。
(2)苄醚法
苄醚在碱性条件下是稳定的,反应完成后可在Pd-C催化剂上低压加氢 氢解还原。
如用硫酸二甲酯与醇反应生成甲醚来保护羟基,则还原时需用强酸氢碘酸。
(3)四氢吡喃醚法
• 醇的四氢吡喃醚能耐强碱、格氏试剂、烷基锂、氢化镁铝、烷基化和酰基 化试剂等。因此,此法应用十分广泛。醇与二氢吡喃在酸存在下反应即可 引入四氢吡喃基,反应完成后在温和的酸性条件下水解,去除保护基。
第三节官能团的保护
一个合适的保护基应具备下列要求: 1。引入时反应简单、产率高、无 毒(低毒) 2。能经受必要的和尽可能多的试 剂作用。 3。除去时反应简单、产率高,其 它官能团应不受影响。 4。对不同的官能团能选择性保护
R CH CH2OH NH2 KMNO4 H2SO4 R CH COOH NH2
螯合与质子化类似,过渡金属,例如 铜有d空轨道和氮孤对电子形成螯合物 最后用H2S处理除去。 3-2-2酰化 将氨基酰化成酰胺然后再水解。
NH2 O + CH3C Cl OH O NH C CH3
O RN C C O
OH
需要保护的官能团 有:
O C
OH
COOH
NH2
C H
C C
本节主要介绍羟基、羰基、氨基的保护
3-1 羟基的保护(醇、二醇、酚的羟基) 醇的活性较大,与金属反应放出氢气,容 易被氧化、取代、烷化、酰化,叔醇易脱 水,所以保护醇羟基很重要。保护醇羟基 时,可以制成醚、酯、缩醛、缩酮等。 醚在酸性中不稳定,在碱性中稳定;缩 醛、缩酮也是在酸性水溶液中不稳定, 而在碱性中稳定;而酯在碱中不稳定, 在酸中稳定。
H2O H
脱落
3-2 氨基的保护 氨基不稳定,较易氧化、酰化、烃化等 反应,因此在一些合成反应中,常常需 要将氨基加以保护。
3-2-1质子化及螯合 从理论上讲,氨基最简单的保护法是使氨 基完全质子化,即占据氮上的未共用电子 对以阻止亲核反应的发生。但是实际上能 在使氨基完全质子化所需的酸性条件下可 以进行的合成反应是很少的。因此,这种 方法仅用于防止氨基的氧化。
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O CH2 OH RC R' + CH2 OH
干 HCl
O CH2 H2O R C O CH2 R' H
O RC R' 脱落
3-3-2 烯胺保护羰基
O
N
+ N H
90% +
N
10%
谢谢!
3-1-1制成醚 1.甲基醚
OH + OH OCH3
CH3 I
BBr3
OH 脱落
2.叔丁基醚
CH3 ROH + C CH2 CH3 H2SO4 CH3 RO C CH3 CH3
无水CF3COOH
ROH 脱落
3.苄基醚
OH CH2 Cl + OH O CH2
KMnO4 H
O CH2 COOH COOH Pd/H2
RNH2
3-2-3 N上的烷化
CH2Cl + RNH2
OH
CH2 NH R
Pd/H2
脱落
Pd/H2
C Cl + RN 2 H OH C NH
脱落
RN 2 H
R
CF3COOH
脱落 RNH2
3-3羰基的保护 醛、酮的羰基可以发生各种亲核 加成反应。需加以保护。 3-3-1缩醛、缩酮的保护
O RC R' + 2 R'' 干 HCl OR'' R C OR'' R' H2O H O RC R' 脱落
需要保护的官能团 有:
O C
OH
COOH
NH2
C H
C C
本节主要介绍羟基、羰基、氨基的保护
3-1 羟基的保护(醇、二醇、酚的羟基) 醇的活性较大,与金属反应放出氢气,容 易被氧化、取代、烷化、酰化,叔醇易脱 水,所以保护醇羟基很重要。保护醇羟基 时,可以制成醚、酯、缩醛、缩酮等。 醚在酸性中不稳定,在碱性中稳定;缩 醛、缩酮也是在酸性水溶液中不稳定, 而在碱性中稳定;而酯在碱中不稳定, 在酸中稳定。
CH2 OH CHOH CH2OH + O CH3CH O CH CH2 O CHOH CH2 O CH2 O CHOH CH2 O C H CH3 C H H2O H 脱落
干HCl
CH2 OH O CHOH + CH3C CH3 CH2OH
干HCl
CH2 O CH O CH2 OH
C
CH3 CH3
H2O H
脱落
3-2 氨基的保护 氨基不稳定,较易氧化、酰化、烃化等 反应,因此在一些合成反应中,常常需 要将氨基加以保护。
3-2-1质子化及螯合 从理论上讲,氨基最简单的保护法是使氨 基完全质子化,即占据氮上的未共用电子 对以阻止亲核反应的发生。但是实际上能 在使氨基完全质子化所需的酸性条件下可 以进行的合成反应是很少的。因此,这种 方法仅用于防止氨基的氧化。
OH COOH COOH 脱落
3-1-2制成缩醛或缩酮衍生物加以保护
H ROH + O O OR ROH
3-1-3制成酯衍生物加以保护
R O ( CH3 C )2O HO O CH3 C O
R R
R
Br2
O CH3 C O
OH Br H2O Br HO Br
Br
3-1-4 二醇羟基的保护 环状缩醛、缩酮是非常有用的保护二羟基 的保护基,它们大多在中性或碱性介质中 稳定,在酸性中脱落。
R CH CH2OH NH2 KMNO4 H2SO4 R CH COOH NH2
螯合与质子化类似,过渡金属,例如 铜有d空轨道和氮孤对电子形成螯合物 最后用H2S处理除去。 3-2-2酰化 将氨基酰化成酰胺然后再水解。
NH2 O + CH3C Cl OH O NH C CH3
O RN C C O
OH
第三节 官能团的保护 在有机合成中,如果反应物中几个官 能团都可能发生反应,而我们只希望 在某一官能团上发生反应时,采取以 下措施。 首先选择一个高选择性的反应试剂。 其次将不需用反应的官能团保护起 来,制成衍生物,然后再脱保护。
一个合适的保护基应具备下列要求: 1。引入时反应简单、产率高、无 毒(低毒) 2。能经受必要的和尽可能多的试 剂作用。 3。除去时反应简单、产率高,其 它官能团应不受影响。 4。对不同的官能团能选择性保护