有关官能团的保护

有机合成中的基团保护、导向基(高考必备）

（一）基团保护

在有机合成中，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，必须采取对这些基团进行保护，完成合成后再除去保护基，使其复原。

对保护措施一定要符合下列要求：①只对要保护的基团发生反应，而对其他基团不反应；②反应较容易进行，精制容易；③保护基易脱除，在除去保护基时，不影响其他基团。

下面只简略介绍要保护的基团的方法。 1、羟基的保护

在进行氧化反应或某些在碱性条件进行的反应，往往要对羟基进行保护。如防止羟基受碱的影响，可用成醚反应。

防止羟基氧化可用酯化反应。

2、对氨基的保护

氨基是个很活泼的基团，在进行氧化、烷基化、磺化、硝化、卤化等反应时往往要对氨基进行保护。

（1）乙酰化

（2）对NR 2可以加H + 质子化形成季铵盐，– NH 2也可加H + 成 – NH

3而

保护。

3、对羰基的保护

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缩醛或缩酮反应。

4、对羧基的保护

羧基在高温或遇碱性试剂时，有时也需要保护，对羧基的保护最常用的是酯

– OH –OR

– NH 2 CH 3

COCl

或酸酐

–NH 2－C －CH 3

O

–COOH + R –OH – COOR

H +

–CHO + 2ROH – CH(OR)2

H +

－O －C －R

O

– OH

化反应。

5、对不饱和碳碳键的保护

碳碳重键易被氧化，对它们的保护主要要加成使之达到饱和。

（二）导向基

在有机合成中，往往要“借”某个基团的作用使其达到预定的目的，预定目的达到后，再把借来的基团去掉，恢复本来面貌，这个“借”用基团 我们叫“导向基”。当然这样的基团，要符合易“借”和易去掉的原则，如由苯合成1,3,5 – 三溴苯,在苯的亲电取代反应中，溴是邻、对位取代基，而1,3,5 – 三溴苯互居间位，显然不是由溴的定位效应能引起的。但如苯上有一个强的邻、对位定位基存在，它的定位效应比溴的定位效应强，使溴进入它的邻、对位，这样溴就会呈间位，而苯环上原来并无此类基团，显然要在合成时首先引入，完成任务后，再把它去掉，恰好氨基能完成这样的任务，因为它是一个强的邻、对位定位基，它可如下引入:

– H → – NO 2 → – NH 2 ，同时氨基也容易去掉：– NH 2 → – N 2 → – H 因此，它的合成路线是：

根据导向基团的目的不同，可分为下列几种情况： 1、致活导向

假如要合成 可以用 但这种方法产率低，因为丙酮两个甲基活性一样，会有副反应发生：

但在丙酮的一个甲基上导入一个致活基团，使两个甲基上的氢的活性有显著

O

C 6H 5

O

+ C 6H 5

Br

O

C 6H 5

C 6H 5

Br O

O COOC 2H 5O

C 6H 5

C 6H 5

Br

碱 C 6H 5

Br

碱

O C 6H 5

C 6H 5

O

差别，这可用一个乙酯基（–COOC2H5）导入丙酮的一个甲基上，则这个甲基的氢有较大的活性，使这个碳成为苄基溴进攻的部位，因此，利用乙酰乙酸乙酯而不用丙酮，完成任务后，把乙酯基水解成羧基，利用β–酮酸易于脱羧的特性将导向基去掉，于是得出合成路线为：

2、致钝导向

活化可以导向，有时致钝也能导向，如合成

氨基是很强的邻、对位定位基，进行取代反应时容易生成多元取代物：

如只在苯胺环上的氨基的对位引入一个溴，必须将氨基的活性降低，这可通过乙酰化反应来达到，同时乙酰氨基是一个邻、对位定位基，而此情况下对位产物是主要产物：

3、利用封闭特定位置来导向

例如合成，用苯胺为起始原料，用混酸硝化，一方面苯胺易被硝酸氧化，另

一方面，苯胺与硫酸还会生成硫酸盐，而是一个间位定位基，硝化时得到

，所以苯胺硝化时，要把苯胺乙酰化后，再硝化。

H2N Br

NH2

+ Br2

NH2

Br

Br Br

NH2

Br

NHCOCH3

Br

Br2H

2O

NHCOCH3 NH2

NH2

NO2

– NH3SO4H

⊕

NH23

2

（90%）

+

NO2

NHCOCH3

微量

NH2

NO2

（主要）

+

NH2

NO2

微量

NH2

NO2

由于乙酰基此时主要是对位产物，所以仍不能达到目的。如果导向一个磺酸基，先把氨基的对位封闭，再硝化，可以得到满意结果：

NH 2

NHCOCH 3

SO 3H

3

NH 2

NO 2

NO 2 NHCOCH 3

SO 3H

57%H 2S

煮沸