第二章 有机合成反应的选择性控制

H2/Pd Na/NH3
乙酸酐：
O H3C O O CH3
氯甲酸-2,2,2-三氯乙基酯
O Cl O CH2CCl3
苄氯
CH2Cl
4 5
二甲基叔丁基硅 醚 2-四氢吡喃醚
二甲基叔丁基氯硅烷， Bn4NF AcOH/H2O 咪唑 H2O/AcOH 2,3-二氢吡喃，TsOH
6
甲基醚
(MeO)2SO2/NaOH MeI/NaOH
在合成过程中，往往会在分子中保留多个官能 团，以期在不同阶段分别发挥应有的作用，但不 要互相干扰。
要达到这个目的有两个办法：
一是采用选择性试剂，或不同的反应条件。 二是采用适当试剂把暂时不应该参加反应的 官能团保护起来，需要时再使其恢复 －－－－这样的试剂称为保护基
理想的保护基要满足这样的几个条件：
利用不同的反应机理也能改变反应的位置 选择性。如：
R CH3 Ph S PhSH H
+
R CH2
PhSH (PhCO2)2
R S
Ph
为了控制反应向设计的方向进行，常常对分子 进行适当的修饰。
（1）设置导向基作为位置控制因素。 如：
O
CH3COCl
H3C H3C
Cl CH3 H3C H3C Cl
AlCl3
H3C
+
COOMe
H3C
120℃, 6h AlCl3, 30℃, 3h
70% 95%
30% 5%
双烯加成一般为邻、对位加成
3. 立体选择性：
Ph H3C Ph
O
N B
H
O
10%mole
OH CH3
HO
H CH3
CH3
CH3
+
1%
BH3, THF 99%
R－
S－
（本章不作详细介绍）
二、保护基在选择性控制中的应用
1.
保护基 乙酸酯
试剂 乙酸酐，DMAP
2
3
2,2,2-三氯乙基碳 酸酯 2,2,2-三溴乙基碳 酸酯 苄基醚
氯甲酸-2,2,2-三氯乙基 酯，吡啶 氯甲酸-2,2,2-三溴乙基 酯，吡啶 苄氯/KOH,orAg2O
脱保护条件 NaOMe/MeOH; K2CO3/MeOH NH3/MeOH Zn-Cu/AcOH
+
H3C H3C O
CH3
O CH3 H3C H3C H3C H3C O CH3
CH3COCl/AlCl3 H3C H3C Si(CH3)3
H3C H3C O
O
CH3
Si(CH3)3 H3C H3C
CH3COCl/AlCl3 H3C H3C
CH3
COOH Si(CH3)3 + Br2
COOH Br
PCl3 PBr3
二甲基叔丁基氯硅烷
CH3 CH3 H3C Si CH3 CH3 Cl
2,3-二氢吡喃
R O O O
2.氨基的保护
-NH2的活性 伯胺、仲胺的活泼氢以及N原子 上的孤对电子，所以保护的方式主要是把胺转变 为叔胺或酰胺
保护基 1. 三氟乙酰胺 2 3 4 叔丁氧基甲酰胺 氨基甲酸2,2,2－三 氯乙基酯 氨基甲酸苄酯 试剂 三氟乙酸酐、 吡啶 叔丁氧基甲酸 酐 氯甲酸2,2,2－ 三氯乙基酯 氯甲酸苄酯 脱保护条件 Ba(OH)2, NaHCO3 HCl/H2O, NaBH4 TFA/CHCl3, HF/H2O Zn/AcOH HBr/AcOH H2/Pd
（2）保护基和活化基作为位置控制因素 CH O 如： CH
3 3
保护：
HO H3C CH3 CH3 HO H3C CH3 CH3
CH3
MeO H3C CH3
引入一个控制因素就会增加合成步骤，所以该方法 “效率”较差。常常是不得已而为之的方法。
1 .C rO 3,A 2 .H cO Br H ,A cO H
CH3
S Me 2 aO /N O4 H
活化：
O N O
+
N H
MeI
H3O+
CH3
O (EtO)2CO, KH/THF
O COOEt NaOEt MeI
O COOEt CH3 HCl refluxing
O CH3
（3）环加成反应中的位置控制 如：
COOMe H3C CH2
+
CH2
CH2 COOMe
CH3 O
CH3
O CH3 O KBH(OAc)3
O CH3 OH
O
H2/Os-C 100 , 30MPa
OH H2/Raney Ni-Cr
OH
O
CH3 H3C CH3 H3C
CH3 CH3
2.位置选择性： －－－－－－ 烯烃的加成反应
R CH3 HO 1.Hg(OAc)2 2.NaBH4 R CH2 1.B2H6 2.H2O2 R OH
（1）保护反应对不同官能团选择性好，转化率高
（2）在后续的反应中，保护基稳定，不会被破坏
（3）反应结束后，保护基易脱除，易分离提纯
（4）保护基易得，反应条件温和污染少。
一般的合成反应情况下，需要保护的基团 主要是：－OH, －NH2, －C＝O(醛、酮)
1.醇羟基的保护
E. J. Corey曾经列举了醇羟基的保护基，它们能 够有选择地脱去。（详见表中） 这些基团也可以与相同的去保护试剂作用而脱去 保护基，这时候脱去的顺序是按4，5，2，1，3，6 进行的 下面是醇羟基的保护基表
1.化学选择性：化学选择性涉及到分子中两 个以上官能团的差异，或官能团相同但位置不 同而存在的差异。
如：
H3C O NaBH4 H3C OH
铑催化剂对碳碳Biblioteka Baidu键的还原有有效的选择性，尤其是 α, β－不饱和酮的碳碳双键
O O
H2/Rh AlPO4
CH3
CH3OH 100%
CH3
CH3 O H2,(Ph3P)RhCl C6H6 H3C CH2 H3C
BF3 ， ZnCl2等 HgCl2/H+
H2O/H+ O
HS O + HS BF3
S S
第二章 有机合成反应的选择性控制
一、有机合成反应的选择性：
1化学选择性－－分子中不同的官能团或相同官能 团在不同的部位而表现出不同的反应性能。 2.位置选择性－－由于试剂或底物的不对称性使得 反应存在不同的位置取向。 如：烯烃的马氏和反马氏加成、芳烃的亲电取代、 不对称酮的烷基化位置反应等。 3.立体选择性－－在反应生成的立体异构体中其中 的一种多于另一种。
O
O O CF3
1、三氟乙酸酐：
F 3C
O
O O O C(CH3)3
2、叔丁氧基甲酸酐：
(H3C)3C
O
3、氯甲酸2,2,2－ 三氯乙基酯：
O Cl O CH2CCl3
O
4、氯甲酸苄酯：
Cl
O
3.醛、酮羰基的保护
OH
SH
常用试剂：
OH
SH
反应条件： 干HCl 脱保护：酸性水解
HO O + HO 干 HCl O O