第3章 保护基及其在有机合成中的应用.

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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。

有机合成课件保护基团

有机合成课件保护基团

要点二
详细描述
在有机合成中,酮是一种常见的反应物和产物,但它的羰 基容易受到氧化和还原等反应的影响。为了保护酮的羰基 ,可以使用各种保护基团,如甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧 羰基等。这些保护基团可以与酮形成稳定的化学键,从而 避免酮参与不必要的反应。
THANKS
谢谢
详细描述
在有机合成中,羧酸是一种常见的反应物和产物,但它的羧基容易受到脱羧和氧化等反应的影响。为了保护羧酸 ,可以使用各种保护基团,如甲酯、乙酯、丙酯等。这些保护基团可以与羧酸形成稳定的化学键,从而避免羧酸 参与不必要的反应。
醛基保护基团的应用实例
总结词
醛基保护基团能够保护醛免受氧化和还原等反应的影响。
保护。
硅氧基
如三甲基硅氧基,常用 于醇的保护,易于脱去

磷酸酯基
如磷酸三乙酯、磷酸三 丁酯等,适用于醇的保
护,并可耐强酸。
氨基保护基团
乙酰基
常用于伯胺的保护。
苯磺酰基
适用于仲胺和叔胺的保护,可 在酸性条件下脱去。
甲磺酰基
适用于仲胺的保护,可在酸性 条件下脱去。
丙酮肟基
适用于伯胺的保护,可在酸性 条件下脱去。
羧基保护基团
甲酯基
常用于羧酸的保护,可在碱性条件下脱去。
苯甲酯基
适用于不活泼羧酸的保护,可在碱性条件下 脱去。
乙酯基
适用于羧酸的保护,可在碱性条件下脱去。
氨基甲酸酯基
适用于羧酸的保护,可在酸性或碱性条件下 脱去。
醛基保护基团
烯丙基
常用于醛的保护。
苯甲酰基
适用于醛的保护,可在酸性条件下脱 去。
乙酰基
亲核加成反应
在形成氮-保护基团时,通常发 生亲核加成反应,即试剂进攻有 机物中的硝基、磺酸酯等基团,

现代有机合成中的保护基

现代有机合成中的保护基
R O O +HX -HX R H O
+
O X-
R O
O + H
C
+
X-
但 是 各 种 保 护 基 的 典 型 的 脱 除 条 件 也 有 区 别。 三 苯 甲 基 醚 (Trityl) 在 弱 酸 性 条 件 下 可 以 除 去, 但 是 实 践 中 有 一 个 缺 点 是 往 往 反 应 不 干 净, 存 在 碳 正 离 子 的 副 反 应, 需 要 一 些 辅 助 试 剂, 如 还 原 剂 Et3SiH 等; 苄 基 酯 和 醚 的 酸 性 断 裂 需 要 HBr-HOAc; 叔 丁 基 醚、 酯 和 氨 基 甲 酸 酯 需 要 CF3COOH-CH2Cl2 体 系 等。 C-O 键 的 断 裂 也 并 不 一 定 要 经 过 碳 正 离 子 阶 段, 例 如 Lewis 酸 对 碳 氧 键 的 断 裂。 惰 性 的 甲 基 醚 用 TMSI10,BBr3 或 BF3-thiolane 可 以 较 好 地 去 保 护。 芳 香 体 系 中, 在 甲 基 醚 共 同 存 在 时, 异 丙 基 醚 可 以 用 BCl3 选 择 性 除 去11。
有 机 合 成 中 的 保 护 基
19
第 三 章
有 机 合 成 中 的 保 护 基
本 章 将 主 要 介 绍 官 能 团 的 保 护, 包 括 醇 羟 基、 二 醇、 醛、 酮、 羧 酸、 氨 基 和 碳 碳 不 饱 和 键 等 的 保 护 和 去 保 护。 对 某 些 情 况 下 多 官 能 团 的 选 择 性 上 保 护 和 去 保 护 在 这 里 也 将 作 一 些 简 要 介 绍。
H MeO 68% H H OTMS O O NaI, TMSCl MeCN, rt HO H OH O O

有机合成化学3-基团的保护与基团的反应性转换

有机合成化学3-基团的保护与基团的反应性转换

在 多 羟 基 底 物 上, tBuCOCl 可 以 选 择 性 地 保 护 伯 羟 基。
OHOH PivPCivlC(1l e(1qe)q)
HOHO
PyP-Cy-HC2HC2lC2 l2
0 ~0 2~52o5CoC
OHOH 909%0%
OHOH
HOHO
OO OO
脱保护:可通过碱性水解除去(K2CO3, Et3N, i-Pr2NEt et al ) 保 护 基 的 水 解 活性 为:tBuCO < PhCO < MeCO < ClCH2CO
Jones )及还原剂(LiAlH4 )都非常稳定 ➢ 多羟基存在时可选择性保护 ➢ 广泛用于糖及核苷酸中醇羟基的保护
BrBr
BnBBnrB, rN, aNHa,HD, MDMF F
OHOHHH OHOH
-70-7-04-04o0CoC 979%7%
BrBr
OOHHHH
——优先保护伯醇
OOCCHH2P2Phh
SS SS
83% 83%
H3HC3OCO
OO
HO O
OCOHC3H3 H
b. 苄醚(ROBn) 保护: BnBr/NaH/cat. Bu4NI 、BnBr/Ag2O/DMF 脱保护:10% Pd-C氢解、钠/液氨(不影响双键)
特点: ➢ 对于多数弱酸、碱、氧化剂(PCC、PDC、Dess-Martin periodinate,
(2) H3O
R' (1) R'MgX
HI, H2O
R-C-C(H22) CHH32OOR''
OHR'
R-C-CH2CH2OR''
OH

有机合成中的保护基

有机合成中的保护基

TBDMS ether: TBDMSCl / imid. / DMF; TBDMSOTf / 2,6-lutidine
OH OBMPO O
TBDMSOTf
OBz
2,6-di-tert-buylpyridine CH2Cl2, rt, 24 h
OTBS OBz
OBMPO O
Hikota, M.; Tone, H., Horita, K.; Yonemitsu, O. J. Org. Chem., 1990, 55, 7.
Reagents: Acetone; benzaldehyde,cyclo-ketone
Cleavage: Acid; Lewis acid
醛酮的保护:
O,O-acetals: 1,3-dioxalane (5-number ring) and 1,3-dioxane (6-number ring) Catalyst: p-TsOH, CSA, PPTs
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
TBDMSO
OTBDMS O
O DIBAL(2.5eq) CH2Cl2, -78 oC
TBDMSO
OTBDMS OH
O
O
H H
H
HO(CH2)3OH
p-TsOH
O
O
O H
H 91%
Okawara, H.; Nakai, H.; Ohno, M. Tetrahedron lett., 1982, 23, 1087.
O
O
H
H

保护基及其在有机合成中的应用 ppt课件

保护基及其在有机合成中的应用 ppt课件
THP醚是有机合成中非常有用的保护基, 由二氢吡喃醚与醇在酸催化下制备。三氟化硼 醚化物,对甲苯磺酸及吡啶-对甲苯磺酸盐都是 可供选用的有效催化剂。THP醚在中性或碱性 条件下是稳定的,对多数非质子酸试剂也有一 定稳定性,在酸性水溶液中易于去保护。
5.四氢吡喃醚(THP醚)
在合成胆甾-5-烯-23-炔-3,25-二醇时,采用THP醚 分别保护甾体醇和炔醇的羟基,然后进行缩合反应, 最后去除两个THP醚保护基则得到目标二醇。
2.三乙基硅醚(TES醚)
三乙基硅醚比三甲基硅醚稳定。常用三乙基氯硅烷-吡啶制 备。去保护用乙酸-THF-H2O或氟化物。
3.1.1.2 硅烷基醚
酸性水解反应: tBuPh2SiOR>iPr3SiOR>tBuMe2SiOR>Et3SiOR>Me3SiOR 碱性水解反应: iPr3SiOR>tBuPh2SiOR~tBuMe2SiOR>Et3SiOR>Me3SiOR
1.三甲基硅醚(TMS醚)
三甲基硅醚是常见的硅醚保护基,但极不稳定,遇水分解, 制备时要严格无水操作,常用于羟基的暂时性保护。
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)
3.甲氧基甲醚(MOM醚)
例2 欲去除此复杂分子中的保护基MOM醚,曾用多
种方法都没成功,后来发现,采用浓盐酸-异丙醇可 有效去除MOM键。

《有机化学保护基团》课件

《有机化学保护基团》课件

总结与展望
通过深入了解有机化学保护基团的概念、选择、设计、引入和去除方法,我 们能更好地应用它们来实现有机合成中的复杂目标。
保护基团的引入与去除方法
有机化学中有多种方法可用于引入和去除保护基团,对应不同的化学官能团和保护基团。
引入保护基团
引入保护基团的方法包括选择 合适的试剂和反应条件,以实 现化学官能团的保护。
去除保护基团
去除保护基团的方法通常涉及 反应条件的调节解除保护基团时需要特定的条 件和试剂,以恢复原始的化学 官能团。
《有机化学保护基团》 PPT课件
通过本课件,我们将深入探讨有机化学中关键的保护基团的概念和应用,帮 助您更好地理解它们的作用和原理,并了解如何选择和设计保护基团,以及 它们的引入和去除方法。
保护基团的概念
保护基团在有机合成中起到关键的作用,它们能够有效保护或控制某些化学官能团的反应,从而实现合 成目标的达成。
保护基团的选择与设计
选择适合的保护基团和设计合理的保护策略是有机合成中的关键步骤。
1
化合物结构分析
通过化合物结构分析,选择适合的保护基团,考虑其稳定性和去除条件。
2
保护和反应评估
通过保护和反应评估,确定保护基团对目标反应的影响,并调整保护条件。
3
保护基团设计
根据化合物和目标反应的要求,设计合理的保护基团序列和去除策略。
有机合成中的保护基团策略
在有机合成中,保护基团策略对于实现复杂分子的全合成至关重要。
多步合成中的保护
在多步合成中,保护基团可以帮助稳定和控制中间产物,从而实现反应的高选择性和高产率。
保留关键官能团
通过保护关键官能团,可以防止其受到不需要的反应的影响,使其在合成过程中保持完整。

羰基保护及其在有机合成中的应用

羰基保护及其在有机合成中的应用

第21卷 第5期2005年10月 忻州师范学院学报JOURNAL OF XINZHOU TEACHERS UN IV ERSIT Y Vol.21 No.5 Oct.2005 羰基保护及其在有机合成中的应用赵少琼(北京大学,北京100083)摘 要:论述了保护羰基的意义、保护方法和保护基种类以及在有机合成中的应用,给出了较多的应用实例,阐明保护羰基在有机合成中的重要性和必要性。

关键词:羰基;保护;有机合成中图分类号:O621.3 文献标识码:A 文章编号:1671-1491(2005)05-0058-04 在有机合成中,常常遇到多官能团化合物。

反应时,很多反应物分子内往往不止一个活性中心,一种试剂往往会与其中两个或两个以上的官能团作用,而实际只希望仅与其中的某一个官能团反应。

例如,化合物中含有醛基和酮基,两者具有类似的反应活性。

又如,酮酸酯中,含有酮羰基和酯基,均能与格氏试剂反应。

在这种情况下,不仅常常使反应产物复杂化,而且还会导致所需反应的失败。

为了使仅在其中的一个官能团上反应,常用的方法是用一种称为保护基的试剂,先将不需要发生反应的基团保护起来,使其在反应条件下不会反应,待所需反应完成后,再去除保护基,使不需要发生反应的基团恢复成原来的状态,从而达到其中某一官能团发生反应,其他的官能团不发生反应的效果。

这就是在有机合成中的基团保护的方法。

采用保护基进行基团保护的方法包含上保护基和去保护基的过程。

上保护基是用保护试剂与需要被保护的基团反应,生成被保护了的基团;去保护基则是待反应结束后,选择合适的反应条件将保护基去除,使被保护的基团恢复到原来的状态。

这涉及到保护、去保护两步反应,增加了两步反应,不仅增加了反应的操作和试剂的使用,也会影响反应的总收率。

因此,反应中保护基的选择十分重要。

理想的保护基应当具备四个条件[1]:(1)能选择性地、容易地与被保护基团反应,达到高转化率。

(2)与保护基反应后所生成的结构部分在其他官能团的反应过程中是稳定的,保护基不会受到破坏。

保护基及其在有机合成中的应用

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,

保护基团在有机合成中的应用课件

保护基团在有机合成中的应用课件


保护酚羟基不被硝酸氧化
保护基团在有机合成中的应用
10
练3:工业上用甲苯生产对—羟基苯甲酸乙酯
一种常用的化妆品防霉剂),其生产过程如下(反应条件及某些反应 物、产物未全部注明):
按上图填写下列空白:
(1)在合成路线中,设计反应③和反应⑥的目保的是护_酚__羟___基__不__被__。氧化
(2)写出反应⑤的化学方程式(有机物写结构简式,注明反应条件)。 ______________________保_护_基_团_在_有__机_合_成_中_的_应__用__________________1_1___
将其中不需要反应的基团先保护起来,待
合成任务完成后,再脱去保护基。但是,
从减少反应成本的角度考虑,最好的策略
是尽量避免使用保护基,也能达到有机合
成之目的。
保护基团在有机合成中的应用
17
保护基团在有机合成中的应用
18
答案1
保护基团在有机合成中的应用
19
保护基团在有机合成中的应用
20
答案2
保护基团在有机合成中的应用
• 从题给信息中筛选出以上两条,然后根据 基团保护的有机合成过程:基团保护有机 合成被保基团还原(前后可能还有其他有机 反应),不难得出答案。
保护基团在有机合成中的应用
5
常见的基团保护法
基团保护一般包括引入保护基和去保 护基的两个过程。包括:对碳碳双键 的保护;对酚羟基的保护;对羰基的 保护;对氨基的保护;对碳氢键的保 护;对醇羟基的保护;对羧基的保护 等。
取代基则取代在间位上:
写出试剂X、Y、Z的化学式(或名称)。X__________,
Y_(_3_)浓_H_N_O_3_/_浓_H_2,SOZ4 ____保K_护M_基n_O团_在4_/有H。+机合成中的应Fe用/HCl

高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物微项目改进手机电池中的离子导体材料__有机合成在新型材

高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物微项目改进手机电池中的离子导体材料__有机合成在新型材

微项目改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用必备知识·素养奠基一、锂离子电池的工作原理1.电极材料2。

原理(1)放电(2)充电二、手机新型电池中离子导体的结构1。

离子导体中有机溶剂的结构特点(1)作为溶剂应具备溶解并传导锂离子的性能。

(2)酯基的存在能很好地提高有机溶剂对锂盐的溶解性,醚键的存在对锂离子的传导具有很好的效果。

(3)有机溶剂应该性能稳定且为固态,具有交联结构的高分子满足这一要求。

2。

离子导体材料我国科学家提出以二缩三乙二醇二丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物做有机溶剂基体,通过与锂盐复合形成聚合物离子导体材料。

三、合成离子导体材料中有机溶剂的单体1.合成反应中一些反应原理R—C≡N+H2O RCOOH(R为H或烃基)CH2CH—CH3CH2CH—CHO+R—OH RO—CH2—CH2—OH(R为H或烃基)CH3—CH CH2+CO+H2CH3—CH2—CH2—(或)R—CHO+CH3—CHO R—CH CH-CHO(R为H或烃基)2。

合成二缩三乙二醇的方法+H2O锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。

该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li++2OH-。

(1)放电时,正极的电极反应式是什么?提示:Cu2O+H2O+2e-2OH—+2Cu。

(2)放电时,锂离子透过固体电解质向哪极移动?提示:阳离子向正极移动,则Li+透过固体电解质向Cu极移动。

(3)整个反应过程中,空气的作用是什么?提示:通空气时,铜电极被腐蚀,表面产生Cu2O,所以空气中的O2起到氧化剂的作用。

关键能力·素养形成项目活动1:设计手机新型电池中离子导体材料的结构2020年5月31日下午4时53分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号02星、和德四号卫星送入预定轨道,发射取得圆满成功。

此次长二丁火箭遥测系统上采用的一组锂离子蓄电池,替换了原先的一组锌银电池,在满足总体对电池的体积和重量的要求下,同时满足了电性能要求的方案。

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

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。

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例 3(反应式)
槲皮素
过量
5-O-甲基槲皮素
3.甲氧基甲醚(MOM醚)
甲氧基甲醚是“烷氧基烷基醚”保护基中的常用品种之一。 在强碱NaH或iPr2NEt等存在下,氯甲基甲醚与醇反应可得到 MOM醚。值得注意的是操作中的安全问题。
例1
底物含三个保护基:甲氧甲基醚、苄基醚和O,O -缩酮。采用盐酸甲醇溶液的温和条件,即可选择性 去除甲氧甲基醚而不影响另外两个保护基。
5.四氢吡喃醚(THP醚)
在合成胆甾-5-烯-23-炔-3,25-二醇时,采用THP醚 分别保护甾体醇和炔醇的羟基,然后进行缩合反应, 最后去除两个THP醚保护基则得到目标二醇。
5.四氢吡喃醚(THP醚) THP醚作为保护基问题在于:反应结果在 四氢呋喃环的C2-位产生一个潜手性中心,若被 保护的为非手性醇,产物为外消旋混合物;若 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。
1.甲酯及取代甲酯; 2.乙酯及取代乙酯;
3.1
羟基的保护
3.1.1 醚类保护基 3.1.1.1 烷基醚类 此类保护基主要有甲醚、苄醚、三苯甲基醚、叔丁基 醚、甲氧基甲醚(MOM)、甲硫基甲醚(MTM)、苄氧基 甲醚(BOM)、四氢吡喃醚(THP)等。 1.甲基醚(Me醚) 例 1 通过控制保护试剂CH2N2用量可分别获得一甲醚 或二甲醚保护。
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。 在tBuOK-DMSO或(Ph3P)3RhCl作用下Allyl 醚异构化的容易次序如下:
3.甲氧基甲醚(MOM醚)
例 2 欲去除此复杂分子中的保护基MOM醚,曾用多 种方法都没成功,后来发现,采用浓盐酸-异丙醇可 有效去除MOM键。

3.甲氧基甲醚(MOM醚)
例3 Nogalomycin的合成中采用三甲基硅基溴为去保 护试剂以更温和的条件去除MOM键,不影响分子中 其他官能团或保护基,如内酯、碳酸酯、叔丁基酯二 苯基硅醚等。
第3章 保护基及其在有机 合成中的应用
3.1 3.2
3.3 3.4 3.5
羟基的保护 羰基的保护
2.S,S-缩醛、缩酮; 3.烯醇、烯胺及其衍生物
1.醚类保护基; 2.酯类保护基; 3.二醇和邻苯二酚的保护
1.O,O-缩醛、缩酮;
氨基的保护 羧基的保护 多种功能基的同步保护
1.N-酰基化保护; 2.氨基甲酸酯类保护基;
1.甲基醚(Me醚)
例3 底物含三个甲醚保护基,其中a位甲醚较难形成, 但形成后去除却较易,故采用较弱的酸性条件(20% HCl)可选择性去除a位的甲醚;若选用较强的酸性条 件(HI)则可同时去除三个甲醚保护基。
1.甲基醚(Me醚)
例 4 在较低温度下采用BBr3/CH2Cl2去除甲醚保护基, 复原的羟基进而形成内酯产物,其他功能基不受影响。 这是常用的“一瓶反应”进行去保护-反应的实例之 一。
tBuOK-DMSO:CH
3CH=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) THP醚是有机合成中非常有用的保护基, 由二氢吡喃醚与醇在酸催化下制备。三氟化硼 醚化物,对甲苯磺酸及吡啶-对甲苯磺酸盐都是 可供选用的有效催化剂。THP醚在中性或碱性 条件下是稳定的,对多数非质酸试剂也有一 定稳定性,在酸性水溶液中易于去保护。
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 3,3’,4’,5,7-位含有五个不同活性的羟基。要合成的目 标产物是5-O-甲基槲皮素。该方法成功的关键是巧妙 利用了5个羟基的选择性苄基化保护策略。鉴于5-羟 基与4-羰基形成分子内氢键,反应性最低,故现将 3,3’,4’,5,7-位四个羟基以苄基醚保护,再用过量MeI和 K2CO3进行5-羟基的甲醚化,最后Pd-C催化氢解去除 四个苄基得到目标产物。
3.1.1
醚类保护基
3.1.1.2 硅烷基醚 硅烷化试剂是一类很重要的保护试剂。不仅醇羟 基、酚羟基,其他含活泼氢的官能团都可用硅烷化试 剂保护,通常反应活性是: ROH>ArOH>COOH>NH>CONH>SH>CH 醇和酚的羟基经硅烷化后生成(烃基)硅醚,其 稳定性既与硅烷化试剂的烃基有关,也与被保护的醇、 酚的烃基有关。此外,立体效应和电子效应也对硅醚 的稳定性有较大影响。通常在硅原子上引入吸电子基 团可提高硅醚在碱性条件下水解反应的敏感性,而对 酸性水解反应的敏感性则降低。对多数硅醚,其稳定 性次序如下:
1.甲基醚(Me醚)
例 2 底物含两个活性不同的羟基,其C1-OH因与羰基 形成内氢键,活性差,但欲将其转化为甲醚保护。若 直接进行甲醚化,反应发生在不希望的活性较高的 C2-OH上,而较难发生在活性较差的C1-OH上,故通 过C2-OH的选择性乙酰化后再进行C1-OH的甲醚保护, 然后除去乙酰基方可实现C1-OH选择性保护。
2.苄基醚(Bn醚)
苄基醚广泛用于天然产物、糖及核苷酸中羟基 的保护。常用苄基化试剂为PhCH2Cl或PhCH2 Br / KOH或NaH,有时也选用PhCH2X/Ag2O。苄基醚 对亲核试剂、有机金属试剂,一些氧化剂、氢化物 还原剂等均是稳定的。脱除苄基的方法很多,其中 最常用的脱除苄基的方法是Pd-C催化氢解,Raney 镍也是常用的催化剂。氢解时,除用氢气外,也可 改用甲酸、甲酸铵或环己烯等。 此外,Li或Na /液NH3以及Me3SiI、BCl3、FeCl3、 AcOH/HCl等也可采用。
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