羟基与羰基的保护

TBDPSO TIPSO
OPMB OH
MOMCl,DIEA, CH2Cl2
TBDPSO
OPMB
OMOM
HCl(gas)/iPrOH,55oC
CO2CH3
O
TIPSO
OPMB OMOM OPMB OH
CO2CH3 O
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3.3 EE（CH3CH2OCH3CH-OR）保护羟基
EE的性质和THP很相似。
硅醚保护基
三甲基硅醚 (TMS-OR)
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
其他保护基 2020/3/24
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硅醚保护的优点
硅醚是最常见的保护羟基的方法之一。主要优点有：
易保护，也容易去保护
非芳性的胺可以使催化剂活性降低，阻碍O-脱苄； 在氢化体系中加入Na2CO3可以防止苄基被裂解，但可使 双键发生还原。
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A cH N
O B n
N H A c M eO O
H
10% Pd/C /H 2
A cH N
O H
N H A c M eO O
H
J. A m . C hem . Soc. 1971, 93, 1746
C6H5
J .O r g . C h e m , 1 9 9 2 , 5 7 , 1 7 2 2
Bu4N+F-/THF
O Si
O THP
HO THPO
C6H5
Ph Ph
Can. J. Chem . 1975, 53, 2975
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三异丙基硅醚保护 ---(TIPS-OR)
酸性水解时，有较大体积的TIPS醚比叔丁基二甲基硅醚 要更稳定些。但稳定性比叔丁基二苯基硅基差。TIPS基碱 性水解时比TBDMS基或TBDPS基稳定。相对于仲羟基， TIPS基对伯羟基有更好的选择性。
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OTr
HO
O
AcHN OM e
BnBr, NaH
DM F
OTr
BnO
O
AcHN OM e
Bull. Chem. Soc. Jpn. 1987, 60, 1529
O
O H B n C l
K 2C O 3/E tO H
O
O
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苄基的脱保护:
B:苄基醚的裂解主要是通过催化加氢的方法，Pd是理想 的催化剂，用Pt时会产生芳环上的氢化作用。
一般情况下，在TBDMS基团存在时，断裂DEIPS( 二乙基异 丙基硅基) 基团是较容易的。但实际得出的一些结果是相反的。 在这些例子中，分子结构中空间阻碍是产生相反选择性的原因。
烷基硅醚在酸中容易去保护，而酚基醚在碱性条件下更容易
去保护。降低硅的碱性还可以用于改变Lewis酸催化反应的结
果，并且有助于选择性去保护。在硅原子上引入吸电子取代基
Si O R '
Si O R '
Si O R '
Ph Si O R ' Ph
T M S-O R ' T E S-O R ' T B D M S-O R ' T IPS-O R ' T B D PS-O R '
一般而言，对于没有什么位阻的伯醇和仲醇，尽量不 要选用TMS作为保护基团，因为得到的产物一般在硅胶 这样弱的酸性条件下也会被裂解掉。
SEM-作为羟基的保护基，其主要特点为：脱保护 可以通过四烷基氟化胺来脱去。SEM醚对分解四氢吡 喃基(THP)和叔丁基二甲基硅醚(TBS)的酸性条件 (AcOH-H2O, THF, 45oC, 7小时)是稳定的。
R OH
+
TM SOCH2CH2OCH2Cl
DIEA,CH2Cl2
TM S RO O
RO O
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C:它对碱稳定, 在碱性水解时的稳定性约为三甲基硅醚的 104倍。相对来说对酸敏感些。TBS醚的生成和断裂的难 易取决于空间因素，因此常常用于对多官能团，位阻不 同的分子进行选择性保护。
E:TBS醚的断裂除了常用的四烷基氟化胺外，许多情况下 也可用酸来断。当分子内没有对强酸敏感的官能基存在时， 可用 HCl-MeOH, HCl-Dioxane 体系去除TBS，若有对强 酸敏感的官能基存在时，则可选用AcOH-THF体系去除。
TBDPSO HO
C6H5
DHP/PPTS
TBDPSO THPO
C6H5
RCC
PPTS/EtOH/50oC
C6H5
R
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OH OTHP
C C C6H5
OH OH
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3.2 MOM保护羟基
MOM是一般是通过MOMCl-DIEA 引入；其对 酸还是较为稳定的，一般它的脱除需要在强酸条件下 进行。
（约100倍），而TBDPS保护基对碱的稳定性比TBDMS要
差。
B:由于该保护基的分子量较大，容易使底物固化而易于
分离。TBDPS保护基对许多与TBDMS保护基不相容的试剂
显出比TBDMS基团更好的稳定性。
H O
O H i-P r2 N E t/t-B D P S iC l/C H 2 C l2
T B D P S O O H
但它在中等强度的酸性条件（1N HCl，回流，10小时）下
的挥发度而利于气相色谱和质谱分析。
AcO O OTES
AcO O OTES
HO
TMSCl, imdazole
HO HOBzO OAc
1
TMSO HO
Me2HSiOBzO OAc 2
J. Org.Chem. 1996, 61, 2065
C H 2O B n T M S C l, im d azo le
在含有多官能团复杂分子的合成中，如何选择性保护羟基 和脱保护往往是许多新化合物开发时的关键所在，如紫杉醇 的全合成。
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应用最广泛的几种保护基
羟基保护主要将其转变为相应的醚或酯，以醚更为常 见。一般用于羟基保护的醚主要有硅醚、甲基醚、烯丙基 醚、苄基醚、烷氧甲基醚、烷巯基甲基醚、三甲基硅乙基 甲基醚等等。羟基的酯保护一般用的不多，但在糖及核糖 化学中较为多见。
TM S Bu4N+F-
ROH+ CH2O+H2CCH2 + M e3SiF
TL, 1980,3343
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其他羟基保护基
4.1 烯丙基保护羟基
有关碳水化合物的文献中，烯丙醚用来保护醇是很常见 的，原因在于烯丙醚通常可用各种方法形成糖苷。显然，烯 丙醚不能与强的的亲电试剂共存，如溴、催化氢化的试剂。
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硅醚保护的稳定性
硅醚对酸和碱都敏感； 但是不同的硅醚对酸，碱有相 对的稳定性。空间效应及电子效应是主要的影响因素 。
在酸中的稳定性为：
TMS (1)<TES (64)<TBDMS (20,000)<TIPS (700,000)<TBDPS (5,000,000)
Si O R '
羟基的保护与去保护
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羟基的保护
羟基广泛存在于许多在生理上和合成上有意义的化合物中 ，如核苷，碳水化合物、甾族化合物、大环内酯类化合物、 聚醚、某些氨基酸的侧链。另外，羟基也是有机合成中一个 很重要的官能基，其可转变为卤素、氨基、羰基、羧基等多 种官能团。
在化合物的氧化、酰基化、用卤代磷或卤化氢的卤化、脱 水的反应或许多官能团的转化过程中，我们常常需要将羟基 保护起来。
O
TB S O
O
A cO H /H 2O /TH F H O
O O
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TB S O N H B oc
TB S O N H B oc
TetrahedronLett.1988,29,6331
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叔丁基二苯基硅醚 ---(TBDPS-OR)
A:在酸性水解条件下TBDPS保护基比TBDMS更加稳定
X M e O
X P hP h X
P h
2.1 苄基醚保护羟基
A:一般烷基上的羟基在用苄基醚保护时需要用强碱，但酚 羟基的苄基醚保护一般只要用碳酸钾在乙腈或丙酮中回流 即可。回流情况下，这类烷基化在乙腈中速度比丙酮中要 快四倍左右，因此一般用乙腈做溶剂居多。若反应速度慢 可用DMF做溶剂，提高反应温度，或加NaI,KI催化反应。
H O
O PM B
M O M O
N(O CH 3)CH 3
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O PM B
TIPSO Tf/CH 2Cl2
TIPSO
M O M O
2,6-lutidine
N(O CH 3)CH 3
J. Org. Chem . 1995, 60, 7796
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苄醚类保护及脱除
苄醚类主要有苄基，对甲氧苄基及三苯甲基醚
可以提高碱性条下水解反应的灵敏性，而对酸的敏感性降低。
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三甲基硅醚(TMSOR)
许多硅基化试剂(如TMSCl，TMSOTf)均可用于在各种
醇中引入三甲基硅基。一般来说，空间位阻较小的醇最容
易硅基化，但同时在酸或碱中也非常不稳定易水解,三甲基
硅基化广泛用于多官能团化合物，生成的衍生物具有较高
Байду номын сангаас
C H 2O B n
O O
O H
D M F
O O
O T B D M S