第9章 有机合成中的保护基
有机化学中的保护基团
有机化学中的保护基团
保护基团是有机化学中常用的一种技术，用于保护有机分子中的某些原子或基团不受其他反应的影响。
这种技术通常在有机合成过程中使用，可以使得化学反应更加精确和可控。
常见的保护基团包括：
羰基保护基团：常见的羰基保护基团有甲基羰基（MOM）、叔丁基羰基（SBM）和二甲基羰基（DMB）。
羰基保护基团通常用于保护羧基（COOH）。
羧基保护基团：常见的羧基保护基团有甲基羧基（Methyl）、叔丁基羧基（TBD）和二甲基羧基（DMD）。
羧基保护基团通常用于保护氨基（NH2）。
醛保护基团：常见的醛保护基团有甲基醛（MEOH）、二甲基醛（DME）和三甲基醛（TME）。
醛保护基团通常用于保护醇（OH）。
酮保护基团：常见的酮保护基团有甲基酮（MTOH）、叔丁基酮（TBOH）和三甲基酮（TMOH）。
酮保护基团通常用于保护酮（COH）。
当化学反应完成后，通常需要去除保护基团，以便得到所需的最终产物。
这种过程称为解保护。
解保护的方法取决于保护基团的种类和有机物的结构。
常见的解保护方法包括用酸或碱溶液去除保护基团，或者使用高温氧化或氧气氧化等方法。
保护基团在有机合成中非常重要，因为它可以使得化学反应更加精确和可控。
它还可以使得合成过程更加简单，因为只有在解保护后才能得到所需的最终产物。
保护基团在药物合成、染料合成和其他领域都有广泛应用。
有机化学基础知识点有机合成中的保护基与去保护
有机化学基础知识点有机合成中的保护基与去保护有机合成是有机化学的一个重要分支，它通过一系列的化学反应将简单的有机物转化为目标化合物，是现代有机化学的基础和核心。
在有机合成中，保护基（Protecting Group）和去保护（Deprotection）是经常用到的策略。
保护基是一种暂时性的官能团，它可以在某个特定的反应条件下保护某些功能团，以避免其在反应过程中发生意外的反应或损失。
而去保护则是将保护基从目标分子中除去，使其恢复原有的官能团。
有机合成中常用的保护基包括醚、酯、酸、酮、酰胺等。
它们的选择要考虑到以下几个因素：保护基的选择应易于引入和去除，同时要有足够的稳定性，以确保在反应条件下不发生早期去保护或其他副反应。
此外，还需考虑到保护基的引入和去除条件是否与目标分子的其他功能团相容，避免对其他反应步骤产生干扰。
醚和酯是常用的保护基，它们在酸性条件下稳定，在碱性条件下则容易去除。
当需要保护醇或羟基时，可以选择使用醚保护基，如醚化反应，将目标分子中的醇转化为相应的醚化物。
待其他反应完成后，通过酸催化或氧化还原等条件，将醚保护基去除。
而当需要保护羧酸时，可以选择使用酯保护基，如酯化反应，将目标分子中的羧酸转化为酯化物。
在需要的时候，通过碱的催化作用，将酯保护基去除。
酸和酮也是常见的保护基，它们在碱性条件下稳定，在酸性条件下易于去除。
当需要保护胺基时，可以选择使用酸保护基，如酸化反应，将目标分子中的胺基转化为相应的酸化物。
待其他反应完成后，通过碱的催化作用，将酸保护基去除。
而当需要保护羰基时，可以选择使用酮保护基，如酮化反应，将目标分子中的羰基转化为相应的酮化物。
在需要的时候，通过酸的催化作用，将酮保护基去除。
此外，酰胺也是常用的保护基。
它在碱性条件下稳定，在酸性条件下易于去除。
当需要保护胺基时，可以选择使用酰胺保护基，如酰胺化反应，将目标分子中的胺基转化为相应的酰胺化物。
待其他反应完成后，通过酸的催化作用，将酰胺保护基去除。
有机合成中的保护基和去保护反应
有机合成中的保护基和去保护反应有机化学中的保护基和去保护反应是合成有机化合物中非常重要的步骤之一。
保护基是指在有机分子中引入的一种临时性保护官能团，用以保护其他官能团不被化学反应所破坏。
去保护反应则是指在有机合成反应进行到一定程度后，选择性地去除保护基，使原始的官能团重新暴露出来。
在本文中，将详细讨论有机合成中的保护基和去保护反应的原理、常用保护基以及去保护反应的条件和方法。
一、保护基的原理和常用保护基保护基的引入可以有效地阻止某些化学反应的发生，从而保护其他官能团的完整性。
通常，保护基需要具备以下特点：1. 容易引入和去除；2. 在反应条件下稳定；3. 不干扰其他反应。
常用的保护基包括酯、醚、酮、醛、酰胺等。
酯和醚作为常见的保护基，广泛应用于有机合成中。
例如，酸性条件下，醇可以与酸反应生成酯，从而保护了醇的羟基。
二、去保护反应的条件和方法去保护反应的选择性很重要，需要保护基容易去除且不影响其他官能团的完整性。
常用的去保护反应方法主要包括但不限于以下几种。
1. 加氢还原法：在氢气的存在下，使用适当的催化剂催化，加氢还原保护基，恢复官能团的原貌。
例如，酯可以通过加氢还原去除醇的酯保护基。
2. 碱性水解法：在碱性条件下，加水使酯或酮脱去醇或酚的保护基。
碱性水解法是比较常用且方便的去保护方法之一。
3. 酸性水解法：在酸性条件下，加水使酯或酮脱去醇或酚的保护基。
与碱性水解法相比，酸性水解法具有更高的选择性，可以选择性地去除某一特定位置的保护基。
4. 热解法：将保护基暴露在高温下，使其发生热解反应，从而去除保护基。
热解法需要注意保护基的稳定性，在高温下不会引发其他反应。
除了上述方法，也可以利用其他特定的条件和方法进行去保护反应，如金属还原法、脱保护基化合物的环境条件等。
具体选择哪种方法要根据保护基的类型以及反应条件的要求来决定。
结论有机合成中的保护基和去保护反应在有机化学领域中扮演着至关重要的角色。
通过引入保护基，可以阻止某些化学反应的进行，从而保护其他官能团的完整性。
有机合成中保护羧基的方法
有机合成中保护羧基的方法保护羧基的方法主要是酯化法,但在某些情况下,也可以用形成酰胺或酰肼等方法来进行保护1.酯化法保护羧基:甲酯和乙酯甲酯和乙酯作为羧酸的保护基对一系列合成操作十分适用。
例如,以酯的形式进行的烷基化反应和各种缩合反应,随后酯基在酸或碱的催化下水解除去,偶尔酯基也可用热解反应消去。
但简单的烷基酯作为羧酸的保护基在有些情况下并不适用,其原因往往是由于最后需用皂化反应来除去酯基。
因此,实际上在合成中常甲基和乙基的衍生物取而代之。
甲基的衍生物主要是苄基类型,可用温和条件下的酸处理或氢解脱除。
乙基衍生物主要是β,β,β2三氯乙基等2.酯化法保护羧基:叔丁酯叔丁酯不能氢解,在常规条件下也不被氨解及碱催化水解,但叔丁基在温和的酸性条件下可以异丁烯的形式裂去。
此性质使叔丁基在那些不能进行碱皂化的情况下特别吸引人,例如:用于酮、β2酮酯、α,β不饱和酮和对碱敏感的α2酮醇以及肽的合成。
在青霉素的合成中,可选择性地裂开叔丁酯以便形成β2内酰胺;在菌霉素的合成中和在容易还原的酮的制备中,都可用叔丁基来保护羧基。
四氢吡喃酸具有和叔丁酯相似的对酸的不稳定性,这一保护基也类似地用于丙二酸酯类型的酮和酮酯的合成中。
3. 酯化法保护羧基:苄基、取代苄基及二苯甲基酯类这类酯保护基的特点在于它们能很快地被氢解除去。
在青霉素合成中,苄酯不被温和的酯水解条件破坏,最后需由氢解除去苄酯;在谷酰胺和天门冬酰胺的合成中,以及在L2谷氨酸和L2天门冬氨酸酯的制备中,苄酯的性质都能典型地显示出来。
Bowman 和Ames 将苄基酯用在活性酯(有α2活泼氢) 的烷基化或酰基化中,此法曾出色地完成脂肪酸、酮、二酮和α2醇酮的合成。
芳环上或次甲基上有取代基的苄基在用酸性试剂脱去时,其敏感性可有大幅度的改变。
Stewevr 在酯肽类合成中利用了亚甲苄酯易于催化脱去的优点,用其代替叔丁酯。
苄酯和对硝基苄酯也可作为羧基的保护基,一个典型的例子就是其在氨基的酰化衍生物合成中的应用。
有机合成中的常用保护基
三甲基硅氧醚（TMS-OR）
形成保护
TMS-Cl、TMS-OTf、HMDS[(Me3Si)2NH]
胺催化：吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、咪唑、DBU
常用溶剂：THF、DCM、MeCN、DMF、Py 遇水不稳定，暂时性保护基
脱除保护
水、饱和NaHCO3溶液、 K2CO3的甲醇溶液 HOAc、酸性树脂 FeCl3 、BF3.Et 2O
取代甲基酯 乙酯、乙基酯 烯丙基酯 硅烷酯类 酰胺 。。。
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六、氨基的保护
含孤对电子
易取代反应和氧化反应 氨基甲酸酯（肽、蛋白质的合成）
酰胺（生物碱、核苷酸的合成）
磺酰胺 N-烷基 亚胺
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1.酰胺类保护法
常用酰化试剂：酰氯、酸酐 稳定性好，较强的酸、碱溶液和加热水解 稳定性顺序：PhCONHR>CH3CONHR>HCONHR; CH3CONHR>ClCH2CONHR>Cl2CHCONHR>Cl3CCONHR>F3CCONHR
有机合成中的常用保护基
硅烷类
常用的保护基团
TMS、TES、TBDMS、TBDPS，DIPS、DPS、TIPDS 保护羟基、羧基、氨基（不常用）
F-脱保护
缩醛类
保护羟基、羰基
酯类
保护羟基、羧基的常用方法
酰胺类
保护氨基
酸脱除保护
质子酸、Lewis酸
常用的脱保护基方法
碱脱除保护
酯类水解
氢化脱除保护
有取代基的环状缩醛水解速率小于没有取代基的相应的环状缩醛。
非环状缩醛比环状缩醛容易水解
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0.003M HCl的二氧六环-水溶液中(7:3)，30oC下的相对水解速率：
常见有机合成中的保护基与去保护方法
常见有机合成中的保护基与去保护方法【常见有机合成中的保护基与去保护方法】有机合成化学是一个极具挑战性和创造性的科学领域。
在有机合成中，保护基（也称作保护基团）是一种化学基团，通常用于保护某些反应中的特定官能团，以防止其发生不必要的化学反应。
而去保护方法则是指在有机合成反应中，将保护基去除的方法。
本文将介绍一些常见的保护基以及它们的去保护方法。
一、醇保护基1.脂肪醇保护基：脂肪醇是有机合成中常用的保护基。
常见的脂肪醇保护基有烷基、苄基、戊二烯基等。
去保护方法可以是加热反应物或者在酸性条件下加入还原剂。
2.酯保护基：酯保护基通常用于保护羟基。
去保护方法可通过加入酸性条件或加热反应物来去除。
二、羧酸保护基1.酯保护基：酯保护基用于保护羧酸官能团，常用的酯保护基有甲基、乙基、苄基等。
去保护方法可通过加入碱性条件或加热反应物来去除。
2.酰氯保护基：酰氯保护基也是常见的羧酸保护基。
去保护方法可以是加入水或碱来水解酰氯基团。
三、氮保护基1.苄基保护基：苄基保护基通常用于保护胺官能团。
去保护方法通常是加入酸性条件或氧化剂，使其发生脱保护反应。
2.甲基保护基：甲基保护基也是常见的氮保护基。
去保护方法可以是加入酸性条件或还原剂。
四、硫保护基1.烷基硫基保护基：烷基硫基保护基通常用于保护硫氧化物。
去保护方法可以通过加入酸性条件或氧化剂。
2.苄基硫基保护基：苄基硫基保护基也是常见的硫保护基。
去保护方法通常是加入酸性条件或还原剂。
五、氧保护基1.苄基保护基：苄基保护基常用于保护醛官能团。
去保护方法可以通过加入酸性条件或还原剂。
2.乙酸保护基：乙酸保护基也是常见的氧保护基。
去保护方法可以通过加入碱性条件或加热反应物。
在有机合成中，保护基和去保护方法的选择是非常关键的。
不同的有机合成反应需要使用不同的保护基，而去保护方法则取决于保护基的性质和条件。
在合成中选择合适的保护基和去保护方法，对反应物的稳定性、产率和纯度有着重要的影响。
有机合成中的保护基
9.3.1 缩醛（酮）化
(H)R' C
R
干HCl, 或TsOH (H)R' OR''
O + 2 HOR''
C
+ H2O
H3O+
OR'' R
z 对碱、亲核试剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还 原剂、催化氢化等都很稳定
z 缩醛（酮）对酸很敏感，遇酸很容易分解恢复醛、酮 羰基
z 用于形成缩醛（酮）保护醛、酮羰基的试剂主要是： （1）甲醇、乙醇、1,2-乙二醇 和 1,3-丙二醇 等 醇 （2）丙酮缩二甲醇 和 原甲酸三乙酯
9.2.3 缩醛（酮）化 —— 保护二元醇
OH (CH2)n
OH n = 0 or 1
CH3COCH3, TsOH 或 PhCHO, TsOH 或 Me2C(OMe)2, TsOH
H3O+
O R'(H)
(CH2)n OR
z 对碱、亲核试剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还原 剂、催化氢化等都很稳定
z 缩醛（酮）对酸很敏感，遇酸很容易分解恢复醇羟基
取代酮 > 芳酮
O
2 CH3OH O
OCH3 NaBH4
CHO 干HCl
OCH3 CH3OH
OH
OCH3 H3O+ OH
OCH3
CHO
O
OO
OO
O
HO OH
MeCH=PPh3
H3O+
TsOH, 苯
O
O
MeCH
MeCH
z 根据形成缩醛（酮）反应性差异，很容易实现对醛、 酮羰基的选择性保护
9.3.2 硫代缩醛（酮）化
有机化学基础知识点有机合成中的保护基与活化基
有机化学基础知识点有机合成中的保护基与活化基有机化学基础知识点：有机合成中的保护基与活化基有机化学是研究有机化合物结构、性质和反应的科学，是化学的一个重要分支。
在有机合成中，保护基和活化基是两个基础知识点，它们在有机合成过程中具有重要的作用。
本文将分析和探讨有机化学中的保护基和活化基的概念、种类以及应用。
一、保护基的概念与种类保护基，又称为保护基团，是指在有机合成中，通过引入某个特定的官能团对反应物中的某一个或多个化学中心进行保护，以避免其发生不必要的反应或者受到其他官能团的干扰。
保护基在反应结束后可以方便地被去除。
下面列举了一些常见的保护基及其用途：1. 叔丁酰氧基（t-BuO）：用于保护醇类和酚类化合物的羟基；2. 三甲基硅基（TMS）：用于保护醇类和羧酸类化合物的羟基；3. 苯甲酰氧基（PhCOO）：用于保护醛类化合物的羰基；4. 二甲基亚砜（DMS）：用于保护醚类化合物的氧原子。
除了上述的几个例子，还有许多其他常见的保护基，它们根据不同的官能团和反应物的要求而选择。
二、保护基的应用保护基在有机合成中起到了至关重要的作用，它可以控制反应的选择性、增加合成的效率、防止不必要的副反应等。
下面将针对不同的官能团和反应类型，介绍保护基的具体应用。
1. 保护羟基羟基的保护可以通过引入酯化、醚化或硅烷化等保护基来实现。
这可以有效地避免羟基发生缩合、酸催化的酯化反应以及其他影响反应结果的副反应。
2. 保护羰基常见的保护羰基的方法包括醛类保护和酮类保护，其中醛类保护以醇类保护和酯类保护为主，而酮类保护则多采用醇类保护。
这些方法可以有效地保护羰基，避免其发生亲核取代或发生酰亲核加成反应。
3. 保护胺基胺基的保护主要是通过引入保护基，如保护胺基的烷基、苯基、二甲基亚砜等，以避免胺基发生反应或者接受其他官能团的攻击。
三、活化基的概念与种类活化基是指引入在有机合成中用来增加反应活性的特殊官能团。
它可以通过提供电子、受体位或阴离子等方式改变分子的电子结构，使得反应更容易进行。
有机合成中的保护基团
有机合成中的保护基团在有机化学合成中，保护基团是一种重要的工具，用于保护化合物中的特定官能团或功能基团，以防止其在反应条件下发生不必要的变化或分解。
通过使用适当的保护基团，有机化学家能够实现高选择性和高收率的合成反应，从而有效地构建复杂的有机分子。
本文将介绍一些常见的保护基团及其在合成过程中的应用。
一、醇的保护基团1. 苄基（Bn）- 苄基是最常用的醇保护基团之一，它通过醇和苄溴化物反应制备。
苄基在碱性条件下可以容易地被去除，因此是一个理想的保护基团。
它广泛应用于糖类、多羟基醇和其他含醇化合物的合成中。
2. 丙二酰基（Ac）- 丙二酰基是另一种常用的醇保护基团。
丙二酰基化反应通常在醇和丙酰氯或丙二酸酐的存在下进行。
这个保护基团可以在碱性和酸性条件下容易去除，适用于多数醇类化合物的保护。
二、羧酸的保护基团1. 甲酯基（MeO）- 甲酯基是最常用的羧酸保护基团，在碱性或酸性条件下都可以容易去除。
甲酯化反应通常在酸催化下进行，可以实现选择性地保护羧酸基。
2. 苄基（Bn）- 苄基也可以用作羧酸的保护基团，它通过羧酸和苄溴化物反应制备。
苄基保护基团在碱性条件下容易去除，适用于一些特殊的有机合成反应。
三、胺的保护基团1. 丙酰胺基（AcNH）- 丙酰胺基是最常用的胺保护基团之一。
它通过胺和丙酰氯反应制备，可以在酸性条件下容易去除。
丙酰胺基在多肽合成和其他涉及胺基反应的有机合成中广泛应用。
2. 苄基（Bn）- 苄基也可以用作胺的保护基团，它通常通过胺和苄溴化物反应制备。
苄基在碱性条件下可以容易去除，适用于一些特殊的有机合成反应。
四、醛和酮的保护基团1. 乙二醇基（EG）- 乙二醇基是最常用的醛和酮的保护基团，它通过醛或酮和乙二醇反应制备。
乙二醇基在酸性条件下可以容易去除，适用于多数醛酮化合物的保护。
2. 氧代硅基（Si OR）- 氧代硅基是另一种常用的醛和酮保护基团，通过醛或酮和硅醇反应制备。
氧代硅基在酸性条件下可以容易去除，并可以通过适当的硅硫化剂在碱性条件下去除。
现代有机合成中的保护基
第 三 章
有 机 合 成 中 的 保 护 基
21
特 殊 的， 它 的 除 去 是 用 肼 在 甲 醇 或 乙 醇 中 进 行， 不 是 一 个 严 格 的 水 解 反 应。 它 的 机 理 大 致 是 肼 对 酰 胺 的 加 成 - 消 除， 最 后 的 净 结 果 是 置 换 出 游 离 的 氨 基。
第 三 章
有 机 合 成 中 的 保 护 基
20
围 绕 这 些 要 求 人 们 在 经 过 了 几 十 年 的 努 力 之 后， 今 天 仍 不 时 有 对 新 的 保 护 基 团 的 研 究 工 作 报 道， 为 有 机 合 成 提 供 更 加 巧 妙 的 手 段1, 2。 相 信 今 后 对 这 一 领 域 的 研 究 还 会 有 更 大 的 发 展。
3.2
保护基团的互不相干性原则
对 于 一 个 结 构 复 杂 的 分 子 的 合 成， 合 成 设 计 者 必 须 考 虑 许 多 问 题， 如 片 断 的 合 成、 片 断 的 连 接、 立 体 化 学、 官 能 团 的 相 互 转 换， 还 有 就 是 保 护 基 问 题。 合 成 中， 上 保 护 基 的 问 题 往 往 是 容 易 解 决 的， 而 去 保 护 基 步 骤 常 是 整 个 合 成 的 压 轴 戏， 许 多 的 合 成 工 作 因 此 而 失 败。 当 合 成 过 程 中 存 在 多 种 保 护 基 的 选 择 性 脱 除 时， 预 先 作 一 周 密 的 考 虑 是 必 需 的， 最 理 想 的 情 形 就 是 我 们 认 为 的 保 护 基 团 能 符 合 互 不 相 干 性 原 则， 即 其 中 一 个 保 护 基 的 脱 除 不 影 响 另 外 的 保 护 基。 虽 然 实 际 的 情 况 很 少 百 分 之 百 符 合， 但 这 种 观 念 在 考 虑 问 题 时 是 十 分 重 要 的。 下 面， 我 们 分 十 二 种 情 况 加 以 讨 论。
有机合成中的重要保护基团和去保护方法
有机合成中的重要保护基团和去保护方法在有机合成中，保护基团扮演着至关重要的角色。
它们可以保护反应中的特定功能团，以防止其与其他试剂发生不必要的反应。
保护基团的引入和去除成为了有机合成中的两个关键步骤。
在本文中，我们将探讨一些有机合成中的重要保护基团，以及去除它们的方法。
1. 醇保护基团醇保护基团是有机合成中最常用的保护基团之一。
它可以通过与醇反应生成醚来引入。
常用的醇保护基团包括醇酯、醚和醇醚。
在选取保护基团时，需要考虑其稳定性和去保护的条件。
去除醇保护基团的方法有很多种。
常用的方法包括酸处理和还原。
酸处理通常使用强酸，如硫酸、盐酸或三氟甲磺酸。
还原方法则是使用还原试剂，如铝醇盐或氢化钠。
2. 酰基保护基团酰基保护基团是保护羧酸的常用基团。
它可以通过与酸反应生成酯来引入。
常用的酰基保护基团包括乙酰基、苄酰基和丙酰基。
选择合适的酰基保护基团需要考虑其稳定性和易于去除的条件。
去除酰基保护基团的方法主要有碱处理和酸处理。
碱处理通常使用碱性试剂，如碳酸氢钠或氢氧化钠。
酸处理则使用酸性试剂，如盐酸或三氟甲磺酸。
3. 氨基保护基团氨基保护基团常用于保护胺官能团。
常用的氨基保护基团包括铺地基（Boc）、苄基、三甲基硅基（TMS）和甲酰基。
选择保护基团需要考虑其稳定性和去除的条件。
去除氨基保护基团的方法有多种。
常用的方法包括酸处理和碱处理。
酸处理通常使用强酸，如三氟甲磺酸或盐酸。
碱处理通常使用氢氧化钠或氢氧化铯。
4. 硅基保护基团硅基保护基团常用于保护醇和酚官能团。
常用的硅基保护基团包括二甲基氧硅基（TBS）、二异丙基氧硅基（TIPS）和三甲基硅基（TMS）。
选择硅基保护基团需要考虑其稳定性和去除的条件。
去除硅基保护基团的方法主要是酸处理。
常用的酸处理试剂包括氢氟酸、三氟甲磺酸和硼氟酸。
总结起来，有机合成中的保护基团起着至关重要的作用。
正确选择保护基团可以有效地保护特定的功能团，而去除保护基团则是合成目标化合物的关键步骤。
保护基及其在有机合成中的应用
5.四氢吡喃醚(THP醚) THP醚作为保护基问题在于：反应结果在
四保护氢的呋为喃非环手的性C2醇-位，产产生物一为个外潜消手旋性混中合心物，；若若被 为手性醇，则为手性异构体混合产物，进而造 成分离和结构鉴定的困难。
改用对称性的4-甲氧基四氢吡喃醚或4-甲 氧基四氢噻喃醚等，由于不引入额外的手性中 心，避免了上述困难。
在tBuOK-DMSO或(Ph3P)3RhCl作用下Allyl 醚异构化的容易次序如下：
tBuOK-DMSO：CH3CH=C(CH3)—>CH2=CHCH2— >CH2=C(CH3)CH2— (Ph3P)3RhCl：CH2=CHCH2—> CH2=C(CH3)CH2—>CH3CH=C(CH3)—
5.四氢吡喃醚(THP醚)
4.烯丙基醚(Allyl醚)
在碳水化合物的合成中Allyl醚是很常见的。 它易于生成，制备方法类似于苄基醚，常用试 剂为烯丙基溴。 Allyl醚对中等强度的酸性条件 稳定，但不能与溴、催化氢化试剂等亲电试剂 共存。去除保护基的方法是利用烯烃的异构重 排反应在进行水解，常用tBuOK-DMSO,也用 (Ph3P)3RhCl和Pd(Ph3P)4。
2.苄基醚(Bn醚)
例1 采用BnBr/NaH和低温反应可选择性实现伯醇的苄
基化，仲醇不受影响。
2.苄基醚(Bn醚)
例2 首先用苄基醚保护羟基，之后可实施碳碳双键上
一系列反应，最后采用Pd-C催化氢解去保护基，恢复 羟基，产物中甲醚不裂解。
2.苄基醚(Bn醚)
例3 原料槲皮素是广泛存在的天然黄酮醇之一，在
3.1.1.2 硅烷基醚
4ห้องสมุดไป่ตู้叔丁基二甲基硅醚(TBDMS醚) 叔丁基二甲基硅醚是常用的较稳定的硅醚保护基，
有机合成中的基团保护
有机合成中的基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：−R—NHCOCH3＋CH3COOH(Ⅰ)R—NH2＋(CH3CO)2O−→−R—NH2＋CH3COOH(Ⅱ)R—NHCOCH3＋H2O−→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________。
有机合成中的保护基
Me2BBr/CH2Cl2
MTM AgNO3/2,6-lutidine; HgCl2/CaCO3
MEM ZnBr2/CH2Cl2;HBr/THF;TiCl4/CH2Cl2; Me2BBr/CH2Cl2
BOM Na/NH3/EtOH, H2/Pd(OH)2/C;Raney-Ni/EtOH;
BF3/PhSH/CH2Cl2
BOM(苄氧基甲基醚) benzyloxymethyl ether
SEM(三甲硅基乙氧基甲基醚) trimethylsilylethoxymethyl ether
reagents: RCl or RBr/NaH/THF
cleavage: MOM HCl/THF/H2O(1:2:1); Lewis acid: Me3SiBr/CH2Cl2;
酯类保护基的除去(cleavage)
碱性条件下水解， 水解能力： t-BuCO(Piv) < PhCO < MeCO < ClCH2CO
常用的碱：K2CO3, NH3, NH2NH2, Et3N, i-Pr2NEt et al
去除Piv一般用较强的强碱体系，如 KOH/H2O, LiAlH4, DIBAL, KBH(OEt)3
allyl (烯丙基醚)
reagent: Allyl bromide
cleavage: t-BuOK/DMSO/NaOH
烷氧基烷基醚：
MOM(甲氧基甲基醚) methoxymethyl ether
MTM(甲硫基甲基醚) methylthiomethyl ether MEM(甲氧基乙氧基甲基醚) methoxyethoxymethyl ether
有机合成策略中的保护基的选择与应用
有机合成策略中的保护基的选择与应用在有机合成过程中，保护基（protecting group）起着至关重要的作用。
保护基是一种临时性的化学修饰，它主要用于保护分子中的特定官能团，并且在需要时进行选择性地去除。
保护基的选择和应用对于有机合成的高效进行至关重要。
本文将探讨有机合成策略中的保护基的选择与应用。
一、保护基的选择原则在有机合成中，选择适当的保护基对于反应的顺利进行至关重要。
保护基的选择原则如下：1. 保护羟基在有机合成中，羟基是最常见的官能团之一。
羟基保护通常采用醚或酯的形式，常见的保护基有甲基、苄基、丙烯基等。
选择适当的保护基应考虑到反应条件对保护基的稳定性，以及保护基的去除条件和效率。
2. 保护胺基保护胺基的常用方法包括丙酮酮肟、酰肼、伯胺、二烯胺等。
保护胺基的选择应考虑到反应条件对保护基的稳定性、去除条件和效率，以及对其他官能团的兼容性。
3. 保护羰基羰基是有机合成中常见的官能团之一，保护羰基的方法有很多，例如醛肟、醇肟、脲、噻唑酮等。
保护羰基的选择应考虑到反应条件、保护基的稳定性、去除条件和效率。
二、保护基的应用1. 羟基保护基的应用羟基保护基在有机合成中广泛应用，例如在糖化学、肽化学、天然产物合成中。
其中，糖苷化反应中，羟基保护基的选择和去除条件对于合成目标的选择性和产率至关重要。
2. 胺基保护基的应用胺基保护基的选择和应用对于肽段的合成、氨基酸的保护及其它生物活性分子的合成都具有重要意义。
在肽段合成中，保护阴离子胺基的选择和去除条件是合成步骤中至关重要的一环。
3. 羰基保护基的应用在羰基化合物的合成中，羰基保护基的选择和应用对于反应的选择性和产率起着至关重要的作用。
保护羰基通常应具备高的稳定性和可逆性，以确保反应的顺利进行。
总结：有机合成策略中保护基的选择与应用对于有机合成的成功至关重要。
正确选择保护基可以提高反应的选择性和产率。
保护基的选择应考虑到反应条件、保护基的稳定性、去除条件和效率等因素。
有机合成中的新型保护基及其反应研究
有机合成中的新型保护基及其反应研究在有机合成中，保护基是一种常用的化学策略，用于保护化合物中的特定官能团或化学键，以防止不必要的反应发生。
新型保护基的研究和开发对于改进有机合成的效率和选择性具有重要意义。
本文将介绍几种新型保护基及其在有机合成中的应用，并探讨其反应机理和优越性。
一、脱甲基三氟硼基（BnOTf）保护基脱甲基三氟硼基是一种常用的保护基，具有高度的稳定性和可逆性。
其在醇类和胺类化合物中的应用得到了广泛研究。
例如，将醇与BnOTf反应可以得到相应的BnO保护醚，通过进一步的反应可以去除BnO保护基，恢复醇的反应性。
这种反应可在中性条件下进行，避免了使用强碱或强酸所产生的废液处理问题。
二、三氟乙酰基（TFA）保护基三氟乙酰基是一种常用的保护基，具有良好的稳定性和选择性。
其在胺类和羧酸类化合物中的应用被广泛研究。
例如，在胺类化合物中引入TFA保护基可以有效阻止胺基的亲电取代反应和氧化反应，从而保护胺官能团。
在需要去除保护基的时候，可以使用碱性条件或有机碱催化下的中性条件进行脱保护反应。
三、硅保护基硅保护基是有机合成中常用的保护策略之一，具有较高的稳定性和可逆性。
硅保护基多用于保护醇羟基和胺基。
例如，在糖类合成中，可使用硅保护基来保护羟基，防止其在反应中发生不必要的反应。
硅保护基还可通过酸催化条件进行脱保护反应，恢复官能团的反应性。
四、新型氨基甲酸酯保护基氨基甲酸酯保护基是一类新型保护基，具有较好的稳定性和可逆性。
其在胺类和羟基化合物中的应用受到了广泛关注。
例如，在生物活性分子的合成中，可通过引入氨基甲酸酯保护基来保护羟基或胺基，以防止其在反应中发生意外的转化或反应。
在需要去除保护基的时候，可以使用酸性条件进行脱保护反应。
总结起来，新型保护基的研究和应用为有机合成提供了更多的选择和便利。
这些保护基具有较高的稳定性和可逆性，可在特定的反应条件和环境下进行脱保护反应，恢复原有的官能团活性。
随着对新型保护基的研究深入，相信会有更多的新型保护基被发现，并在有机合成中发挥重要的作用。
大学有机合成实验中的保护基与去保护实验
大学有机合成实验中的保护基与去保护实验在有机合成领域中，保护基和去保护实验是非常重要的技术手段。
保护基是指在有机化合物中引入的一种特殊基团，用于保护某些活泼的官能团，以防止其在反应过程中发生不必要的副反应。
而去保护实验则是指将保护基从有机化合物中去除的过程，以使目标分子恢复其原有的活性。
本文将以大学有机合成实验中的保护基与去保护实验为主题，探讨其原理、方法和应用。
一、保护基的原理和方法1.1 保护基的原理保护基的引入是为了保护某些活泼的官能团，在反应过程中避免其发生副反应。
常见的保护基包括醚基、酯基、酰基等。
保护基通过形成稳定的化学键与活泼官能团结合，使其不易与其他试剂发生反应。
1.2 保护基的引入方法保护基的引入方法多种多样，常见的方法包括酯化反应、醚化反应、酰化反应等。
以酯化反应为例，可以通过将醇与酸反应得到酯化产物，从而引入酯基保护基。
二、去保护实验的原理和方法2.1 去保护实验的原理去保护实验是将保护基从有机化合物中去除的过程。
去保护实验的原理主要是通过适当的反应条件，使保护基与官能团之间的化学键断裂，从而恢复目标分子的原有活性。
2.2 去保护实验的方法去保护实验的方法也多种多样，常见的方法包括酸性水解、碱性水解、氢化还原等。
以酸性水解为例，可以通过在酸性条件下处理有机化合物，使保护基与官能团之间的酯键断裂，从而去除酯基保护基。
三、保护基与去保护实验的应用保护基和去保护实验在有机合成中有着广泛的应用。
它们可以用于保护活泼的官能团，使其在反应过程中不发生不必要的副反应，从而提高目标产物的收率和纯度。
同时，保护基还可以用于调控反应速率和选择性，实现复杂有机合成的目标。
在药物合成中，保护基和去保护实验被广泛应用于合成复杂的天然产物和药物分子。
通过引入保护基，可以保护药物分子中的特定官能团，以避免在合成过程中发生不可逆的副反应。
而通过去保护实验，可以恢复药物分子的原有活性，使其具备生物活性。
此外，保护基和去保护实验还在有机合成中扮演着重要的角色。
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O (H3C)3CO C NHR'
O RNH2 PhCH2OCOCl 碱 PhCH2O C NHR O
C
...
H2 R'NH2
PhCH2O
NHR' Pd-C
肽的合成
CH2Ph H2N COOH H2N
PhCH2OCOCl NaOH (CH3)2C=CH2 H2SO4 PhCH2O H2 N
H2N O
O 2 CH3OH O CHO 干HCl OCH3 NaBH4 OCH3 CH3OH
OH
OCH3 H3O+ OH OCH3 CHO
O O H 3O
+
O HO O OH O TsOH, 苯
O
O MeCH=PPh3 MeCH
O
MeCH
根据形成缩醛（酮）反应性差异，很容易实现对醛、 酮羰基的选择性保护
9.3.2 硫代缩醛（酮）化
R' NH R
PhCH2Cl, 碱
R' N R CH2Ph
H2, Pd-C 或 Na-NH3
R' NH + CH3Ph R
三级苄胺衍生物对酸、碱、Grignard 试剂、 还原剂等都稳定
O H O HN HO Et OH H HN
O LiAlH4 Et O H2 O H O O HN H3O+ Et H HN Et
TsOH, 苯 O
O
O
O
HO OC2H5
OH O 干HCl
O
O
(1) 2 PhMgBr O OC2H5 (2) H2O, H+
OH Ph Ph
H3 C
C O
(CH2)5C CH HO OH H3C C (CH2)5C CH EtMgBr O O TsOH, 苯
9.2 羟基的保护
OH
R
OH
OH
保护羟基的原因：活泼氢 被氧化 亲核性 羟基的保护方法：醚化 酯化 缩醛（酮）化
9.2.1 醚化 一、甲醚（Me 醚）
R
OH
(CH3O)2SO2, NaOH 或 CH3I, NaOH 或 CH2N2
R' OMe
R
OMe
...
HBr 或 HI reflux
R'
OH
醇的甲基醚对酸、强碱、亲核试剂、有机金属试剂、 氧化剂、氢化物还原剂、催化氢化等都很稳定
第9章 有机合成中的保护基
【基本要求】
了解保护基的意义和要求 掌握常见基团的保护方法及其在有机合成 中的应用
【重点难点】
常见基团的保护及其在有机合成中的应用
9.1 基团的保护
R
G
R'
G
多官能团化合物
R
G
High Selective Reaction
R'
G
Protection
Deprotection
COOCH3 N CH3 HN
N
CH3OH
CH3 H2SO4 N Ac
二、成酰亚胺
O O O H2N R N O R N O R' O O H2NNH2 室温 O O NH + H2 N NH R&H2 (CH3)3COOCOCl 碱 (H3C)3CO C NHR
...
H 3O + R'NH2
NH2
NH2 (CH3CO)2O
NHCOCH3 ClSO2OH 80 oC
NHCOCH3 RNH2 SO2Cl
NH2
SO2NHR
NH2 (CH3CO)2O
NHCOCH3 CH3CH2CH2COCl AlCl3, CS2
O N CH3 HN N Ac Ac2O
O N
(1) NaBH4
CH3 (2) SOCl2 (3) NaCN CN
NH2 (CH3CO)2O
酰化后形成的酰胺的亲核性大大降低、三 级酰胺没有活泼氢、对氧化剂也比较稳定
NHCOCH3 HNO3 CH3COOH NO2 NO2
NHCOCH3 稀 HCl SO2NHR
NHCOCH3 NaOH H 2O COCH2CH2CH3 COCH2CH2CH3 NH2
NHCOCH3 NaOH, H2O
R
Reaction PG (PG: protected group)
R'
PG
保护基应该满足以下要求
能有效地与被保护基团反应 （选择性好、反应条件温和、转化率高） 与被保护基形成的结构要能够经受住后续反应的 条件，能够很好地将被保护基掩蔽起来 能有效地实现去保护 （选择性好、反应条件温和、转化率高）
H 3 O + H3 C C O (CH2)5C CCOOH
H3C C (CH2)5C CMgBr CO2 O O
CHO Me Cl
O
(1) 2 CH3OH, 干HCl
CH(OCH3)2 Me H 3O +
O Br (1) NaOH, EtOH (2) H2O, H+
CHO Me
(2) (CH3)3COK, (CH3)3COH
O
HO
HO
CH2N2
HBr HOAc
O CrO3
MeO
HOAc
MeO
二、苄醚（Bn 醚）
R
OH
PhCH2X, 强碱
R
OBn
...
R' OH
可溶金属还原 R' OBn 或 催化氢解
醇的苄基醚对弱酸、碱、亲核试剂、有机金属试 剂、氢化物还原剂、一些氧化剂等是稳定的
OMe O Me Me
PhCH2Br KH
O
H N
COOH CH2Ph
COOH
H2 N H 2N
COOH COOH CH2Ph
C N H COOH DCC
COOC(CH3)3 CH2Ph
O PhCH2O C N H C O H N COOC(CH3)3 H2 Pd-C CH2Ph H3 O+ H2N O H N COOH CH2Ph
9.4.2 苄基化
O
OH
L-抗坏血酸 （维生素C）
练习
OH Ph Ph OH OH
9.3 醛、酮的保护
C O H
C O
保护羰基的原因： 羰基的亲电性和氧化还原性（中间氧化态） 保护羰基的原理： 使羰基暂时失去亲电性和氧化还原性 羰基的保护方法：缩醛（酮）化 硫代缩醛（酮）化 烯醇醚化 等
9.3.1 缩醛（酮）化
(H)R' C R O + 2 HOR'' 干HCl, 或TsOH H3O+ (H)R' C R OR'' OR''
+ H2O
对碱、亲核试剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还 原剂、催化氢化等都很稳定 缩醛（酮）对酸很敏感，遇酸很容易分解恢复醛、酮 羰基 用于形成缩醛（酮）保护醛、酮羰基的试剂主要是： （1）甲醇、乙醇、1,2-乙二醇 和 1,3-丙二醇 等 醇 （2）丙酮缩二甲醇 和 原甲酸三乙酯
MeO MeOOC HO COOMe OH
HO LiAlH4 H2 O O TsO O O OTs
OMe
MeOOC O
OH
COOMe O
TsOH
TsCl, 吡啶 O OTs OH
HCl(aq.) TsO HO
抗艾滋病药物 奈非那韦中间体
注意：1,2-二醇必须具有顺式构型 对于多元醇，丙酮倾向于形成五元环状缩 酮，苯甲醛倾向于形成六元环状缩醛
优点：硫代缩醛（酮）对酸的稳定性好，能耐受还原剂、 亲核试剂、有机金属试剂和部分氧化剂
O HS MeOOC SH MeOOC S S BF3, 室温
S (1) LiAlH4 (2) CrO3, 吡啶 OHC S HgCl2, CdCO3 丙酮 OHC
O
9.3.3 烯醇醚化 醛、酮的烯醇醚对碱及金属有机试剂稳定 对酸很敏感
CH2OH CHOCO(CH2)14CH3 CH2OH
CH2OH CH2OH CH2OH O HO H HO H OH O H HO H HO H H2 醋酸菌 HO H H OH H OH H OH H OH Cu-Cr CH2OH HOH2C HO H HO H HO H OH H CH2OH CH2OH CHO L-山梨糖 L-山梨醇 D-葡萄糖 CH3 H3 C CH3 H 3C C C O O O O H H H O H O (1) H3O+ KMnO4 CH3COCH3 H 2C H2C COOH (2) CH3OH, HCl CH2OH 干HCl O O H O O H C H 3C CH3 H 3C COOCH3 HO C HO C H OH HO H CH2OH HCl COOCH3 O CH3ONa HO H H OH HO H CH2OH C CH3 H HO CH2OH O H HO
HOCH2C
CH
HOCH2C
CCOOH
O 干HCl
THPOCH2C CH
H3O+ CO2
EtMgBr
THPOCH2C
CMgBr
9.2.2 酯化
(CH3CO)2O, 吡啶 或 PhCOCl, 吡啶
O R' OCR
O R OCR
R
OH
...
碱, H2O 或 NaOMe-MeOH
R'
OH
酯对活性较低的有机金属试剂、催化氢化、NaBH4、氧化 剂、Lewis 酸、其它弱酸等稳定
R'
OH
醇的三甲基硅醚对催化氢化、氧化和还原反应是稳 定的，但稳定性较差
四、四氢吡喃醚（THP 醚）
干HCl R OH + O O O THPO R