有机物官能团保护
各种官能团保护基(全)

• 乙酰基保护基团的水解活性:氯乙酰酯的水解速度是乙酰酯的760倍;
二氯乙酰酯的水解速度是乙酰酯的16000倍;三氯乙酰酯的水解速
度是乙酰酯的1000000倍。
35
碳酸酯类
Boc
36
Cbz
37
二、酚羟基的保护
• 酚羟基易氧化 • 酚羟基(pKa = 10)的酸性强于烷基醇(pKa = 15)
93
➢ 乙酰胺
乙酰氯、卤代乙酸酐、以酸酐、乙酸苯酯等
酸、碱均能脱除保护
94
2.氨基甲酸酯类保护法
• 由氨基与氯代甲酸酯、重氮甲酸酯或各类碳酸酯反应制备
• 脱除方法:催化氢解(Cbz)、酸性水溶液(Boc)、 碱性消除(Fmoc、Teoc、Troc)、金属参与 (Alloc)
95
叔丁氧甲酰基 (Boc)
保护基
4
常用的保护基团
➢ 硅烷类
• 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
5
常用的脱保护基方法
➢ 酸脱除保护
质子酸、Lewis酸
➢ 碱脱除保护
63
1,1,3,3-四异丙基二硅氧醚
64
四、羰基的保护
• 醛、酮、酸、酯和酰胺
• 具有良好的亲电性
• 反应活性:醛(脂肪醛>芳香醛)>支链酮和环己酮>环戊酮>α,β不 饱和酮或α,α二取代酮>>芳香酮
• 缩醛:O,O-缩醛、S,S-缩醛、O,S-缩醛、O,N-缩醛
有机化学中的官能团保护与反应选择

有机化学中的官能团保护与反应选择在有机化学领域,官能团保护与反应选择是一项关键而重要的技术。
它们在有机合成中发挥着重要的作用,可以实现对特定官能团进行保护,以及控制反应的选择性。
本文将探讨有机化学中的官能团保护与反应选择的原理、方法和应用。
一、官能团保护的原理和方法官能团保护是在有机合成中使用特定的试剂或方法对特定官能团进行保护,以阻止其在反应中发生不需要的转化或损失。
这种保护可以临时地对官能团进行屏蔽,以防止不需要的反应发生。
一旦需要,这些保护官能团可以很容易地被去除,使得官能团再次可用。
常见的官能团保护方法包括酯化、缩醛、缩酮、硅烷保护、硼酸酯保护等。
例如,在酯化反应中,羧酸可以与醇发生酯化反应,形成酯。
这种反应可以通过加入催化剂、调节反应条件和使用适当的反应物比例来控制。
一旦酯形成,官能团保护就实现了。
二、反应选择性的控制在有机合成中,反应选择性是指在具有多个官能团的分子中,选择性地引发或控制特定官能团的反应。
反应选择性的控制对于合成复杂的有机化合物非常重要,可以避免副反应的发生,并帮助提高产率和纯度。
反应选择性的控制可以通过多种方法实现,如调节反应条件、选择适当的催化剂、改变反应物的比例、使用合适的试剂和溶剂等。
以亲核取代反应为例,当分子中存在多个能提供亲核位点的官能团时,可以通过调节反应条件和选择适当的反应物比例,去控制反应的进行。
三、官能团保护与反应选择的应用官能团保护和反应选择在有机合成中有广泛的应用。
其中最具代表性的应用之一是在多步合成中,其中的中间体需要在反应过程中保护起来,以防止意外的转化或副反应的发生。
通过对中间产物进行官能团保护,可以控制整个反应过程,确保预期产物的高产率和选择性。
另一个重要的应用是在天然产物合成中。
天然产物通常具有复杂的结构和多个官能团,官能团保护和反应选择技术可以被用来合成这些天然产物或其类似化合物。
通过选择性地引发或控制特定官能团的反应,可以构建复杂分子骨架,实现对天然产物的全合成。
有机合成——官能团的引入转化消除及保护课件高二化学人教版选择性必修3

氧化
CH3-CHO
CH3-COOH
五、官能团的转化(种类、数目和位置的变化)
2、官能团数目变化
原创:WJ化学研究院
CH3CH2-OH 消去
CH2=CH2
加Br2
水解 CH2Br-CH2Br
HO-CH2CH2-OH
3、官能团位置变化
消去
CH3CH2CH2-Br
CH3CH=CH2
加HBr CH3CH-CH3 Br
卤素原子 烯烃(炔烃)的加成 烷烃(苯及苯的同系物)的取代 醇(酚)的取代
羟基 烯烃与水的加成 酯的水解 卤代烃的水解 醛、酮的加氢
醛基 炔烃水化 烯烃氧化 伯醇的催化氧化 糖类水解
羧基 烯炔烃、苯的同系物、醛、醇的氧化 酯、酰胺、R-CN的水解
酯基
酯化反应、酰氯醇解
八、练习
原创:WJ化学研究院
1.由苯酚制取
①醇的催化氧化引入碳氧双键
2RCH2OH+O2
催化剂 △
2RCHO+2H2O
2RCH(OH)R'+O2 催化△ 剂2R—C—R+2H2O
O
②某些烯烃被氧化
2CH2=CH2+O2 一定条件 2CH3CHO
①O3
②Zn/H2O OHCCH2CH2CH2CH2CHO
三、引入官能团--碳氧双键
2、引入碳氧双键
4、醛基的保护
醛基可被弱氧化剂氧化,为避免在反应过程中受到影响,保护一般是把 醛基制成缩醛,最后再将缩醛水解得到醛基(常用乙二醇)
缩醛 也可以先生成醇,然后再氧化恢复
四、官能团的保护--氨基的保护
5、氨基(-NH2)的保护
胺基易被O2、O3、H2O2等氧化,一般采用下列方法保护
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-保护官能团

1.(15分)以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G 。
(1)E 是一种石油裂解气,能使高锰酸钾溶液褪色。
同温同压下,E 的密度是H 2的21倍。
核磁共振氢谱显示E 有3种不同化学环境的氢原子,其个数比为1︰2︰3。
E 的结构简式为 。
(2)反应类型:① ,④ 。
(3)反应条件:③ ,⑥ 。
(4)反应②、③的目的是 。
(5)反应⑤的化学方程式为 。
(6)B 被氧化成C 的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是 (写出一种物质的结构简式),检验该物质存在的试剂是 。
(7)G 的结构简式为 。
2. (16分)某有机化合物A 因其具有麻醉作用,常用作局部麻醉剂和镇痛剂。
它的分子式为C 10H 12O 2,其分子模型如右图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
请回答:(1)根据右图模型写出有机物A 的结构简式 。
(2)1molA 与足量的浓溴水反应最多可以消耗 molBr 2。
有机物A 不能发生的化学反应有(填序号) 。
①加成反应 ②酯化反应 ③水解反应 ④消去反应 ⑤加聚反应 ⑥氧化反应(3)满足下列条件的A 的同分异构体有 种,写出其中一种的结构简式 。
①能与碳酸氢钠溶液反应; ②苯环上的一氯取代物有1种。
(4)已知:ⅱ...a .CH 3COONa 溶液b .NaOH 溶液c .NaHCO 3溶液d .Na 2CO 3溶液 ②在上述转化过程中,步骤M N 的目的是 ; ③写出P 生成Q 的化学方程式 ; ④写出W 的结构简式 。
C =CR 1 R R 3 H C =O R 1 R=OR 3HO+KMnO 4ⅰ.。
有机合成-5官能团的保护

CH2OH CHOCO(CH2)14CH3 CH2OH OCH3 HO HO O O OH OCH3 89% TsOH O O 少量 HCl 蒸镏
CH2OH CHOH CH2OOC(CH2)14CH3
1) mCPBA, 99% 2) (CH3)2CuLi, 乙醚, 94% HO O O
2、形成碳酸环酯
HOH2C
O
O O P OLi OLi OH
HO
二、羰基的保护
CH3OH, H+ R2C O 2 mol/L, H2SO4 O HN H C2H5 O p-TsOH, PhH HOCH2CH2OH 85% O O HS(CH2)3SH, BF3(C2H5)2O R2C O CH3I, H2O, CH3OH R2C S S HN H C2H5 O 1) LiAlH4, THF 2) NaOH aq 3) 1 mol/L HCl O HN H C2H5 R2C OCH3 OCH3
AcO
OAc O Ar, reflux Ph condition
O
H H OAc taxinine (1)
O
AcO
OAc +
AcO
OAc
AcO +
OAc
O H
H OAc
OH HO
N H
H OAc 29-a
OH
N HO
H
H OAc
OH
taxinineA (29)
29-b
Table 2: Selective Hydrolysis of Cinnamoyl Group at C-5 of taxinine (1) yields (%) entry Reagents (equiv) conditions 29 NH2OH. HCl (12) NaOAc (12) H2O 1,4-dioxane NH2OH. HCl (15) NaOAc (15) MeOH 1,4-dioxane NH2OH. HCl (15) NaOAc (10) H2O 1,4-dioxane NH2OH. HCl (10) NaOAc (15) H2O 1,4-dioxane NH2OH. HCl (5) NaOAc (10) EtOH, H2O 1,4-dioxane 70-75 oC, 64 h 29-a 29-b 1
有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法

有机合成中有机物官能团的引入、消除和转化方法1.官能团的引入2.官能团的消去(1)通过加成反应消除不饱和键。
(2)通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。
(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
(4)通过消去反应或水解反应消除卤素原子。
3.官能团的转化(1)利用衍变关系引入官能团,如卤代烃水解取代伯醇(RCH2OH)氧化还原醛――→氧化羧酸。
(2)通过不同的反应途径增加官能团的个数,如(3)通过不同的反应,改变官能团的位置,如有机合成中碳架的构建1.有机成环反应(1)有机成环:一种是通过加成反应、聚合反应来实现的;另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子物质来实现的。
如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。
(2)成环反应生成的五元环或六元环比较稳定。
2.碳链的增长有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见的方式如下所示。
(1)与HCN的加成反应(2)加聚或缩聚反应,如n CH 2(3)酯化反应,如CH 3CH 2OH +CH 3COOH 浓 CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 。
3.碳链的减短(1)脱羧反应:R —COONa +NaOH ――→CaO△R —H +Na 2CO 3。
(3)水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
(4)烃的裂化或裂解反应:C 16H 34――→高温C 8H 18+C 8H 16; C 8H 18――→高温C 4H 10+C 4H 8。
合成路线的选择1.中学常见的有机合成路线 (2)一元合成路线R —CH=CH 2――→HX 卤代烃――→NaOH 水溶液△一元醇――→氧化一元醛――→氧化一元羧酸―→酯(3)二元合成路线CH 2=CH 2――→X 2CH 2X-CH 2X ――→NaOH 水溶液△二元醇――→氧化二元醛――→氧化二元羧酸→⎩⎪⎨⎪⎧链酯环酯高聚酯(3)芳香化合物合成路线:2.有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH 反应,把—OH 变为—ONa(或—OCH 3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH 。
浅谈有机合成中几种常见官能团保护与脱保护方法

、
一 趣
C 9  ̄ 6 O z
A
- 魂
——— G 胡
c
一
l
矬 《 l 嚣 f . ’ )
l l 0 b :
。 l | 啼
e 诩
ห้องสมุดไป่ตู้
…
回答化合物 c的结构式 ,图中由 B向 c的转化有何 目的? 我们对此题进行分析 , A中有一个碳碳双键、一个苯环 、一个 内 酯环,根据其 产生水杨酸的特性 ,可以将 A判 断为酚酯,C , 0分别 和苯环上邻位上的 c原子相连。在 K Mm、O H 一 以及 H 0 的条件下 ,B 中的 一 C H =C H— C O O H转化为 一C O O H和 H O O C — C O O H,进而形成水杨 酸和乙二酸, 但是在题 中的合成路线 中并没有按照提示中的线路进行 , 我们分析知道 B中的酚羟基很不稳定 ,如果不采取一定 的措施对其进 行保护 ,在进行 一 C H =C H — C O O H氧化时,就会被破坏 ,所 以在 一 C H= C H- C O O H氧化前对酚羟基进行保护 , 也就是图中的B转化成c的过程, 在完成 一 C H = C H — C O O H转化后 , 对酚羟基的保护进行解除 , 使其恢复
在kmn4oh以及h3o的条件下b中的chchcooh转化为cooh和hooccooh进而形成水杨酸和乙二酸但是在题中的合成路线中并没有按照提示中的线路进行我们分析知道b的酚羟基很不稳定如果不采取一定的措施对其进行保护在进行chchcooh氧化时就会被破坏所以在chchcooh氧化前对酚羟基进行保护也就是图中的b转化成c过程在完成chchcooh转化后对酚羟基的保护进行解除使其恢复羟基的状态
浅谈有机合成 中几种常见官 能团保 护与脱保护方法
高中化学有机合成中的官能团保护

高中化学有机合成中的官能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:(Ⅰ)R—NH2+(CH3CO)2O R—NHCOCH3+CH3COOH(Ⅱ)R—NHCOCH3+H2O R—NH2+CH3COOH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________。
有机合成中几种常见官能团保护与脱保护方法

浅谈有机合成中几种常见官能团保护与脱保护方法【摘要】化学是一门接近生活的学科,在有机化学学习中有机合成是重点也是难点,而在有机合成中最为重要的就是对官能团的保护,只有对官能团的性质有深入的认识和了解,才可以在有机合成中有清晰的思路,帮助学生进行有机化学有机合成的学习。
在本文中我们根据几种有机合成常见的官能团保护和脱保护进行分析研究,帮助学生更好的理解官能团保护作用。
【关键词】有机合成;官能团;保护在高考化学考试中有机合成是必考点,在高中阶段学习的化学中对官能团进行的处理常常会对其他官能团产生影响,为了将这种影响消耗,我们在本文中就对高中阶段化学学习中几种较为常见的官能团进行保护和脱保护,保证在进行官能团分析中,不受其他分子的影响或者不对其他分子产生影响。
一、有机化学学习中有机合成官能团保护有机合成中官能团的保护可以分成两种:①通过反映,将官能团转换成稳定状态,这种方法称之为反应保护。
通过加入某种化学试剂将暂时不需要发生反应的官能团转化成稳定的状态,对其进行保护,防止其受到其他分子的影响或者对其他需要反应的分子产生影响,在需要该官能团时,再通过反应将其恢复;②采取合适的有机合成路线,对官能团进行保护,该种方法称为线路保护。
对官能团进行保护要满足三个条件:①要容易引入保护分子;②引入的保护分子和官能团的反应要可以承受一定的反应条件;③将保护分子消除时,不能对其他分子产生影响。
在本文中我们对有机合成中几种较为常见的官能团的保护进行重点分析,其中有羟基、氨基、醛基、碳碳双键。
二、对官能团进行的保护1.对羟基进行保护羟基是活性基团,很容易被氧化,在一些反应中相应保留羟基,就要先对羟基进行保护,而羟基分为醇羟基和酚羟基。
对羟基的保护我们以保护酚羟基为例进行保护方法说明。
例题1:香豆素是一类芳香族化合物,多存在于植物中,其中大部分物质具有抗菌消炎以及光敏性的作用,这类芳香族化合物的核心结构是芳香内酯a,分子式为c9h6o2,经下列步骤反应后,转变为水杨酸和乙二酸。
有机化学中的官能团保护与去保护

有机化学中的官能团保护与去保护有机化学是化学中最为广泛的一个分支,研究的对象是有机化合物。
在有机化学领域中,有机合成是一项非常重要的技术。
在有机合成中,有时需要对其中的官能团进行保护或去保护的操作。
本文将介绍在有机化学中官能团的保护与去保护的相关知识。
一、官能团保护的概念及原因在有机合成中,官能团保护是一种重要的手段。
官能团保护是指在合成具有多个官能团的有机分子时,为了防止其他官能团发生不必要的反应而采取的临时措施。
有时候,某个官能团在反应过程中可能会引起竞争反应或者副反应,从而导致产物的纯度下降。
为了避免这种情况的发生,可以对这个官能团进行保护,待需求反应完成后再去除保护基团,从而得到目标产物。
二、官能团保护的方法1. 缩合反应:在目标官能团和保护官能团之间发生缩合反应,形成保护官能团。
这种方法适用于比较活泼的官能团。
2. 加成反应:在目标官能团上引入保护基团,使其转化成一种不活泼的官能团。
这种方法适用于不易被化学反应破坏的官能团。
3. 消除反应:通过消除反应去除保护基团。
官能团保护方法的选择取决于具体的反应条件和合成需求。
三、官能团去保护的方法在有机合成中,有时需要去除官能团的保护基团。
官能团去保护的方法主要有以下几种:1. 氢化还原:利用还原剂将保护基团还原成相应的氢。
2. 酸水解:在酸性条件下将保护基团水解去除。
3. 碱水解:在碱性条件下将保护基团水解去除。
4. 加热或照射:有些保护基团在受热或紫外光照射下会发生裂解,从而去除官能团保护。
官能团去保护方法的选择也取决于具体的反应条件和合成需求。
四、典型的官能团保护与去保护反应1. 羟基的保护与去保护:羟基常用酯化或硅烷化的方法进行保护,在酸性或碱性条件下可以去除保护基团。
2. 羰基的保护与去保护:羰基可用亚硫酸盐或酮醇的方法进行保护,通过还原剂可以去除保护基团。
3. 氨基的保护与去保护:氨基可用酯或酰亚胺的方法进行保护,酸性或碱性条件下可以去除保护基团。
有机化学中的保护基团和去保护反应

有机化学中的保护基团和去保护反应保护基团在有机化学中具有重要的作用,它们可以保护特定的官能团,防止其被其他反应所干扰。
同时,去保护反应则能够将保护基团去除,使被保护的官能团重新恢复活性。
本文将探讨有机化学中的保护基团和去保护反应,并介绍一些常见的实例。
一、保护基团的种类及其应用1. 硅醚保护基团硅醚保护基团由于其稳定性和易去除性而在有机化学中得到广泛应用。
硅醚保护基团可以保护醇、酚等羟基化合物。
典型的硅醚保护基团有三甲基硅基(TMS)、甲基三乙基硅基(SEM)、四甲基硅基(TBS)等。
去除硅醚保护基团常用的方法是用强酸或碱溶液处理。
2. 酯保护基团酯保护基团可以保护羧酸和酮等官能团。
合成中常使用的酯保护基团有甲酯、乙酯等。
酯保护基团可以通过酸催化或碱催化条件下的酯水解反应去除。
3. 酰基保护基团酰基保护基团可以保护胺基化合物中的氨基,常用的酰基保护基团有苯甲酰基(Boc)、三甲基乙酰基(TFA)、甲氧羰基(Fmoc)等。
去除酰基保护基团需要使用相应的去保护试剂,如氢氟酸、三氟乙酸等。
二、去保护反应的应用1.硅醚的去保护硅醚保护基团可以通过酸或碱处理去除。
常用的去保护试剂是氟化银(AgF)和氟化铵(NH4F),它们可以有效去除硅醚保护基团,还原羟基的反应活性。
2. 酯的去保护酯保护基团可以通过酸催化的水解或酸催化的醇ysis反应去除。
常用的去保护试剂是浓氢氧化钠(NaOH)、甲醇、乙醇等。
在合适的条件下,酯保护基团可以选择性地去除,而不影响其他官能团。
3. 酰基的去保护酰基保护基团可以通过使用酸或碱去保护试剂去除。
例如,苯甲酰基(Boc)保护基团可以使用三氟乙酸或氢氟酸处理去除。
甲氧羰基(Fmoc)保护基团可以通过用碱处理去除。
这些去保护反应一般是在温和的条件下进行。
三、实例展示1. 硅醚保护例如,对于芳香醇类化合物,可以使用TMS作为保护基团,合成过程中保护羟基,避免其在反应中被氧化或其他官能团干扰。
高考化学有机合成试题——官能团定位及保护

(2)脂肪族化合物活泼氢的保护
(3)芳香烃基上活泼氢的保护(例如由甲苯合成对硝基甲苯)
三、官能团的定位
例3.维生素C(分子式为C6H8O6)可预防感染、坏血病等。其工业合成路线如下图所示:
I.(1)上述①~③反应中,属于加成反应的有▲(填数字序号)。
(2)A~G七种物质中与C互为同分异构体的有▲(填字母序号)。
高考化学有机合成试题——官能团定位及保护
有机合成中有时会遇到这样的情况,本意只想对某个官能团进行处理,结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”,防止对其它官能的影响,常常采用先保护后恢复的方法。有时官能取代的位置有多种可能性,但要求必须上到规定的位置上,那就要进行官能团的定位措构可知,G可看成由D通过氧化得到。工业生产中在第⑤步氧化的前后设计④和⑥两步的目的是▲。
(4)H的结构简式是▲。
Ⅱ.已知,
利用本题中的信息,设计合理方案由(用反应流程图表示,
并注明反应条件)。▲
例:由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为
解析:I题中④目的是保护羟基,只让另一个羟基氧化⑥为解保护II题中,就是要对酰卤的醇在定位在头一任一个羟基,那就要通过酮来,将其它两个羟基先“屏蔽”掉。
归纳小结:
1.酚羟基的保护(2016年江苏高考试题第23题)
酚甲醚对碱稳定,对酸不稳定。
2.醛、铜羰基的保护
缩醛(酮)或环状缩醛(酮)对碱Grignard试剂,金属氢化物等稳定,但对酸不稳定。
3.羧基的保护
4.氨基的保护
酰胺基对氧化剂稳定,但对酸、碱不稳定。
5.碳碳双键(2007年上海高考试题第29题)和活泼氢的保护
答案:、I(1)1 3(2)A、D(3)保护D分子中其他羟基不被氧化
高中化学有机合成中的官能团保护

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:(Ⅰ)R—NH2+(CH3CO)2O R—NHCOCH3+CH3COOH(Ⅱ)R—NHCOCH3+H2O R—NH2+CH3COOH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________。
高中化学有机推断与合成——官能团的保护

2-溴-1,4,5-三甲氧基萘是一种可以用来合成富轮菌素等具有抗癌、抗病毒作用化合物的关键中间体,广泛应用于医药、化工等方面。
其合成路线如图:(注:Ac-:CH 3CO-;Et-:CH 3CH 2-;Me-:CH 3-)(1)A→B 的反应类型为_______。
(2)D 的分子式为C 10H 5O 3Br ,结构简式为_______。
(3)B 的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①分子中含有两个苯环,能发生银镜反应;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl 3溶液发生显色反应;③分子中只有4种不同化学环境的氢。
(4)E 中碳原子轨道杂化类型为_______。
(5)烯烃在一定条件下可发生反应生成醛或酮:3+O 1212Zn/H R CH=CHR R CHO+R CHO −−−→设计以为原料制备的合成路线_______(无机试剂和题干中有机物任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)取代反应(2)(3)、、或(4)sp 2、sp 3 (5)32(CH CO)O →吡啶Δ→浓硫酸3+O Zn H −−−→、2432H SO CH CH OH−−−−→。
【解析】【分析】本题合成流程图中,根据C 的结构简式和C 到D 的转化条件,以及D 的分子式可推测D 的结构简式为:,(3) 已知B 的分子式为:C 14H 12O 4,①分子中含有两个苯环,能发生银镜反应即含有醛基或者甲酸酯基,②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl 3溶液发生显色反应,即含有酯基,且水解产物中含有酚羟基,结合氧原子个数和不饱和度可知,分子中含有两个甲酸酯基,③分子中只有4种不同化学环境的氢,由此可确定该有机物的同分异构体的结构简式为:、、或,(5) 采用逆向合成法,根据题干流程图中C 转化为D 的信息可知,可由在一定条件下转化为来,根据题干信息可知可由经O 3化合成,而则可由在浓硫酸中加热发生消去反应来制备,结合题干流程图A 到B 的转化信息可知则可由与(CH 3CO)2O 反应转化而来,故最终确定该合成流程为:32(CH CO)O →吡啶Δ→浓硫酸3+O Zn H −−−→、2432H SO CH CH OH −−−−→,据此分析解题。
有机硅官能团的保护

有机硅官能团保护试剂的种类及其在官能团保护中的应用有机化学刘英春2011111025摘要:介绍了有机硅官能团保护试剂的分类及其对有机官能团的保护原理,并对有机硅官能团保护试剂在有机合成中的应用进行了概述,重点介绍了有机硅官能团保护试剂对化合物结构中含不饱和键或羟基、羰基、羧基、氨基及其它官能团的保护的应用情况。
关键词:有机硅官能团保护试剂;有机合成; 应用前言:近年来,随着有机硅化学的迅速发展,有机硅产品以其优异的性能和多种多样的形态被广泛应用于国民经济、国防建设中,是现代化建设不可缺少的化工新材料。
一方面,有机硅试剂在定向合成有机化合物时,具有一定的区域专一性和立体选择性;另一方面.有机硅试剂作为某些官能团的保护剂,无论在药物制备或是反应机理的研究等方面,都占有重要地位。
有机硅试剂主要在以下几个方面得到应用[1]:(1)提高分散性,用于气相色谱法分析低挥发性混合物的组成提高分散性。
例如:分析低聚糖与甾族化合物的组成。
(2)增强在有机溶剂中的可溶性。
三甲基硅基纤维素被用来降低某些基团的极性。
如:-NH2,-OH 等。
(3)对敏感官能团,如-OH、-COOH等进行暂时性保护,反应完毕后,所连接的硅基可通过水解反应分解掉。
在有机合成中,常需将羟基或胺基上的活泼氢保护起来,进行其它基团的化学反应,官能团的保护已成为现代药物合成和制药业改进生产工艺、提高产品质量的新途径,具有较大的工业化生产价值。
有机硅基团保护剂对化合物中其它基团有活化或阻尼作用,用硅基代替化合物的活泼氢原子后。
增加被保护化合物在非极性溶剂中的溶解性,变化了化合物的挥发性能,同时由于有机硅保护剂还具有低毒、易反应、易除去等性质,在分析化学、有机合成、药物及天然物质改性等方面的应用也日益受到重视,特别是近年来迅速发展起来的半合成抗生素合成中不可缺少的基团保护剂。
80年代后硅烷化试剂在头孢菌合成中发展很快,过程操作不断简化,收率也有很大提高,其中以在第二代和第三代半合成抗菌素的生产中的应用最为成功。
有机硅官能团的保护

有机硅官能团保护试剂的种类及其在官能团保护中的应用有机化学刘英春2011111025摘要:介绍了有机硅官能团保护试剂的分类及其对有机官能团的保护原理,并对有机硅官能团保护试剂在有机合成中的应用进行了概述,重点介绍了有机硅官能团保护试剂对化合物结构中含不饱和键或羟基、羰基、羧基、氨基及其它官能团的保护的应用情况。
关键词:有机硅官能团保护试剂;有机合成; 应用前言:近年来,随着有机硅化学的迅速发展,有机硅产品以其优异的性能和多种多样的形态被广泛应用于国民经济、国防建设中,是现代化建设不可缺少的化工新材料。
一方面,有机硅试剂在定向合成有机化合物时,具有一定的区域专一性和立体选择性;另一方面.有机硅试剂作为某些官能团的保护剂,无论在药物制备或是反应机理的研究等方面,都占有重要地位。
有机硅试剂主要在以下几个方面得到应用[1]:(1)提高分散性,用于气相色谱法分析低挥发性混合物的组成提高分散性。
例如:分析低聚糖与甾族化合物的组成。
(2)增强在有机溶剂中的可溶性。
三甲基硅基纤维素被用来降低某些基团的极性。
如:-NH2,-OH 等。
(3)对敏感官能团,如-OH、-COOH等进行暂时性保护,反应完毕后,所连接的硅基可通过水解反应分解掉。
在有机合成中,常需将羟基或胺基上的活泼氢保护起来,进行其它基团的化学反应,官能团的保护已成为现代药物合成和制药业改进生产工艺、提高产品质量的新途径,具有较大的工业化生产价值。
有机硅基团保护剂对化合物中其它基团有活化或阻尼作用,用硅基代替化合物的活泼氢原子后。
增加被保护化合物在非极性溶剂中的溶解性,变化了化合物的挥发性能,同时由于有机硅保护剂还具有低毒、易反应、易除去等性质,在分析化学、有机合成、药物及天然物质改性等方面的应用也日益受到重视,特别是近年来迅速发展起来的半合成抗生素合成中不可缺少的基团保护剂。
80年代后硅烷化试剂在头孢菌合成中发展很快,过程操作不断简化,收率也有很大提高,其中以在第二代和第三代半合成抗菌素的生产中的应用最为成功。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
保护基与被保护的官能团反应,起到“钝化”保护作用,反应后,保护基在温和条件下与外加修饰试剂反
和Ars—作磷酸的—oH保护基,可分别用py、I z和cucl
z
在温和条件下活化,形成活性反应中心。在毗啶作用下,氯甲基变成吡啶翁甲基吸电子基团,使苯氧基易离去,在特定位置上 形成反应活性中心这种方法已成功地用于舍成,并且使合成过程大大简化。例如利用此法可晟简便地合成胆碱—∞P。
RNHa・pheoeH2S02Cl
——*RNHs02cHtcoph塑竺望竖型兰:Q}
昶一二=NH
》勘eH。e。pn跫等哥虽NH
州/Ns。2eH2e。ph—I西南
4、c=c的保护
c=c双键易发生加成,氧化反应,在合成中有时需要保护。常用的保护方法有二卤代反应,一般是加溴, 还可以使c=c形成环氧化合物,脱保护基时可在乙酸中使用锌处理,使双键再生。
CH2~o卜{
eH20Cph
o
己H:-。H
咛!i璺曼!,6H:旬i
亡H2。cp秘
e15H3{8一cI
CH2一oCp魏3 CH—oCoCl 5H3{ eH2一oCpn3
6H2一。H戮7
墼器:慧c洲。,
eH,一oH
以上例子中两个羟基能够被选择性地保护反应和脱除,同样利用不同保护基可实现同时用于六羟基化合
加以掩蔽,待反应完成后,再恢复原来的基团,这就是官能团的保护。 官能团保护一般采用官能团保护基的策略,引入保护基后,当经过必须反应后,不得损坏其它官能团,反应选择性高,收 率要尽可能好,同时易被除去。随着有机合成的技术不断发展,保护基在合成中的作用除所谓只是暂时使之“钝化”外,还有 高选择性区域反应的保护基等。下面将这两类主要的保护基分别介绍:
物选择性保护和脱去。 2、羰基的保护 醛酮羰基是有机化学中最易发生反应的官能团之一。羰基的保护主要是将
一
且
转变为醚或硫醚,常用
的保护基有醇和二醇、硫醇、二硫醇和sH—R一0H,保护基的脱除分别是在H,+O、HzO/[Hgcld等条件下进行。 2一巯基乙醇和二硫醇与羰基反应活性比乙二醇高,同时易被分解除去,而且脱除和对试剂的稳定性略有不
符,以免起不到作用,而且还要考虑收率和后处理。
对于多羟基化合物,只有当羟基之间存在空间位阻不同时,才可能实现区域选择的保护。位阻:羟基位置
伯<仲<叔,平伏键e<直立键a,反应活性:烯丙位>伯>仲>叔,平伏键e<直立键a,保护基的位阻也可 进行实现选择性保护,而且同时能以高度选择性分别被不同的试剂分解而脱去。三苯甲基由于它体积较大,只 能引入伯醇中,故用来选择性地保护伯醇羟基。
护基。 l、羟基的保护(醇羟基)
醇羟基本身易被氧化,易脱水,烷基化和酰化反应,因此在合成中常将—0H转变为—卜或—COO一(即醚或酯),所用
的保护基主要甲酸、乙酸酐、PhcH:c1、Ph,ccl、Me。sicl和Me:s仉等,保护基的脱除是在酸性或碱性等条件下进行”“””1。在被 保护的醇的衍生物中,甲基醚最稳定,三甲基硅醚最活泼。在选择保护基时应考虑每种保护基的稳定性条件与反应条件是否相
[4]扬季秋编译.高选择性有机合成[M].科学出版社,1991年 [5]李润涛等译.有机合成的一些新方法[M].河南大学出版社,1991年
[6]张滂.有机合成进展[缸].科学出版社,1992年
[7]汪焱钢现代有机合成导论[M].华中师范大学出版社,1995年 [8]韩长日译.有机合成[M].化学工业出版社,1990年
(,
豢艮弋“骂R. 、、几匙
V飞
cJB8#2
“
o
(2)烯胺型(腙)
一V人/——
辩cH。 I——————————{_
o
oH
羟基与肼化合物反应生成烯胺(腙),可保护羟基,与其它化合物反应实现区域选择性。反应时需要金属 化反应,常用的碱KDA和LDA。
O
竺叱蔷M挲
——————————————{-
,CH3
以上讨论了官能团的保护方法和保护基的种类,不管选用那种保护方法和保护基都必须根据需要,并且尽量使反应条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
保护基与官能团反应后,起保护官能团的作用,同时使n位实现专一性反应活化位置。这类反应主要用在 羰基保护中。羰基化合物与一些保护基反应,位置专一性地生成烯醇醚及等价体,会实现甲基或亚甲基,亚甲
基和次甲基的选择,与醛等反应位置专一性地得到对应的化合物,甚至实现立体选择。 (1)烯醇醚型
有机硅可与羟基化合物反应转变成烯醇硅醚,常用的有三甲硅基乙酸乙酯和四正丁铵氟盐及三甲硅氯、三
万 方数据
科技信息
高校理科研究
青棚狮官簇团保护
湖北荆门职业技术学院化I学院实训中心邱志强
[摘要]本文简要介绍有机物官能团的保护方法和常用的试剂。 [关键词]官能团保护基保护活化
官能团是指分子中比较活泼,易发生化学反应的部分,它决定着有机物主要的化学性质。复杂有机物一般
具有较多官能团,在合成中,官能团的引入要由先后不同反应进行,原料或中间体中含有多个官能团,若在某 一条件下不能实现官能团或位置选择性反应时,不参加反应的官能团会被破坏,则需要将不参加反应的官能团
一、暂时“钝化”保护基
在有机化学中,醚、酯、酰胺等较为稳定,因此这类保护基与官能团反应主要形成以上三类化合物。这类
保护基与被保护的官能团反应后,仅使官能团在某一反应条件下失去活性,在反应后再脱除。这类保护基在合
成中得到较好的应用,种类较多,不同官能团其保护基不同,以下按官能团分别介绍几种常用的保护方法和保
二、区域高选择性反应保护基
保护基与官能团反应后,加入特定试剂进行修饰反应或不加任何试剂反应,使某一特定位置有活化的反应
中心,实现位置选择性活化,即是对反应中心定向的控制(定向作用),甚至可实现立体选择。此保护基称可活 化保护基。大概可分两种情况,现分别举例简要介绍如下: l、保护基活化为反应中心
应,使之变成反应活性高的活化中。_H:cI疋=江。一 在磷酸酯的合成中,可用。:N—<()卜oH、<j鸯一一
乙胺和碘化钠混合物。
烯醇硅醚会实现区域选择性反应,例如n一烷基化反应。在不对称酮及a,B一不饱和酮烷基化反应有
很好选择性。保护基离去可在路易斯酸作用下脱去。
87—
万 方数据
科技信息
高校理科研究
。与
C
、』
鸭一
兰
勰腋
8u#岔01¥
凯册 竖
等紫 争杀 孥邸 乎憩 簪器
盐
u蝻
丁基硼三氟甲基磺酸酯(Bu:BoTf)与羟基化合物反应也能形成烯醇化合物。若与甲基酮反应,可在甲基一 侧专一地生成烯醇硼:与二乙基酮,可专一地生成烯醇物:与醛反应有选择地生产赤式体。
择性保护。羰基官能团,唯一抗酸保护基是丙二腈,用浓碱脱去保护基。 3、氨基的保护
伯胺和仲胺的N—H键的氧化和取代都很敏感,通常保护方法是将N—H键转变为酰胺、磺酰胺、苄胺和三
苯基衍生物等。利用苄基可用作保护基,反应生成卞胺.在进行亲核取代反应,可在分子中引入一个氨基。三 苯甲基位阻较大,在保护氨基的同时,还对n位的基团有一定保护作用。利用磺酰基保护可使伯胺转变成仲胺, 可根据不同反应的要求选择不同保护基,以便减少反应步骤和不必要的副反应。
86—
万 方数据
科技信息
高校理科研究
同,因此在反应过程中要根据需要选择。同时在反应过程中实行转换。醛都比较容易转变为对应的缩醛,酮类
羰基位阻较大,因此发生缩酮较难,其难易程度是:醛>非环酮>环己酮>环戊酮>a,9一不饱和酮>a一取代酮 >芳酮。脱除保护基的难易与其顺序相似。高位阻酮难形成缩酮,一旦形成难脱除,故对多羰基化舍物可实现选
平和,过程简单,故对保护基的选择必须考虑以下几点:1、保护基能与被保护的基团能发生有效反应,2、保护基分子具有一
定稳定性,3、脱保护基条件温和,不影响原官能团及其它官能团和分子结构,4、要考虑反应物的产率,立体结构及提纯。
参考文献: [1]徐寿昌
《有机化学》第一版[M].人民教育出版社,1982年
[2]邢其毅.基础有机化学[M].高等教育出版社,1983年 [3]高等有机化学导论第二版[M].华中师范大学出版社,1997年