第五篇_基团保护

LiOH H2O
OP(O(O)CH2Ph)2 O O O
OP(O(O)CH2Ph)2 HO OH
O
O Me BnO N O O TFA H2O BnO O
O N HO O O HO
N ,DMF O O
O Me N O
HC(OEt)3 H2SO4 OHOH
O
O
O
O HO OH
三、羰基的保护
保护羰基的方法可分为二种：
制备时，使用二氢吡喃与醇类在酸催化下进行加 成作用。欲回收恢复到醇类时，则在酸性水溶液中进 行水解，即可脱去保护基团。有机合成中常引用这种 保护基团，其缺点是增加一个不对称碳（缩酮上的碳 原子），使得NMR谱的解析较复杂。
O
,TsOH,Pyr RO ROH HOAc,H2O
CH CCH2OH
O
H+ (90%)
CHO Me
三、 羰基的保护
2. 形成乙二醇缩酮R2C(OCH2)2 制备时，在乙二醇酸催化下与酮类进行作用。 此缩酮比二甲缩酮稳定，但也可在酸性溶液中水解。
O H HN Et O p TsOH,PhH HOCH2CH2OH 85% H O O HN Et O (i)LiAlH4,THF (ii)aq.NaOH (iii) 1N HCl O H HN Et
Ph H
(1) CH3(CH2)14COCl (40%) (2) H2/Pd CH2OH CHOCO(CH2)14CH3 CH2OH
二、二羟基的保护基团
2. 碳酸酯 在吡啶存在下，光气与顺式 1,2－二醇反应，给出在 中性和温和酸性条件下稳定的碳酸酯，当在这种条件下 进行氧化，还原时，能保护1,2－二醇。 用碱性试剂处理，则二醇从碳酸酯再生。
R O Me3Si CH3 CH3I
+ ROSiMe3
H2O
ROH + Me3SiOH
I
一、羟基的保护基团
2. 形成叔丁基醚类 ROC（CH3）3 醇与异丁烯在Lewis 酸催化下制备。叔丁基为一大的取 代基（bulky group），脱去时需用酸处理：
ROH + BF3 Et2O Cat 2 N HCl,MeOH, RO
Me3SiCl,Et3N HF,or n Bu4N F +
ROSiMe3
6. 形成三甲硅醚 ROSi（CH3）3 制备时，用三甲基氯硅烷与醇类在三级胺中作用 。此保护基在酸中不太稳定，也可以用氟离子F-脱去 （Si-F的键结合力甚强，大于Si-O的键能）。
一、羟基的保护基团
7. 形成四氢吡喃 ROTHP
三、羰基的保护
O HOCH2CH2OH (CH3)2CClCH (CH3)2CClCHO (TsOH) O benzene (86%) (71%) HOCH2CH2OH KF O oxalic acid CH2=C CHO CH2 C CH acetone solution CH3 CH3 O (66%)
5. 形成甲氧基甲醚 ROCH2OCH3
制备时，使用甲氧基氯甲烷与醇类作用，并以 三级胺吸收生成的 HCl。甲氧基甲醚在碱性条件下 和一般质子酸中有相当的稳定性，但此保护基团可 用强酸或Lewis酸在激烈条件下脱去。
ROH ClCH2OCH3,i Pr2NEt TiCL4 or CF3CO2H ROCH2OCH3 ROH
O
O
OCH2C CH C2H5MgBr THF OCH2C CMgBr
(i) CO2 HOCH2C CCO2H (ii) H+,H2O (64%)
O
一、羟基的保护基团
8. 形成叔丁基二甲硅醚 ROSiMe2(t-Bu)
制备时，用叔丁基二甲基氯硅烷与醇类在三级胺中 作用，此保护基比三甲基硅基稳定，常运用在有机合成 反应中，一般是F-离子脱去。
R2C=O
HOCH2CH2OH,H+ H3O
+
O CH2 R2C O CH2
三、羰基的保护
CO2CH3 O HOCH2CH2OH TsOH benzene (86%) CO2CH3 O O LiAlH4 (67%) CH2OH O O CH3COCl CH2OCOCH3 CH2OCOCH3 O O O CH2OH O
保护醇类 ROH 的方法一般是制成醚类 (ROR′) 或酯 类(ROCOR′)，前者对氧化剂或还原剂都有相当的稳定性。
1. 形成甲醚类 ROCH3
可以用碱脱去醇ROH质子，再与合成子 ＋CH3作用，如使用试剂 NaH/Me2SO4。也可先作成银盐 RO-Ag+ 并与碘甲烷反应，如使用 Ag2O/MeI； 但 对 三 级 醇 不 宜 使 用 这 一 方 法 。 醇 类 也 可 与 重 氮 甲 烷 CH2N2，在Lewis酸（如BF3· Et2O）催化下形成甲醚.
PhCH2OCH2 PhCH2OCH2 O OCH3
COCl2 Pyridine
O OCH3
(1) HBr (2) (PhCH2O)2PO2N(C2H5)4
OH OH
O O
O
二、二羟基的保护基团
PhCH2OCH2 HOCH2 O
H2, Pd
O OP(O(O)CH2Ph)2 O O
O Me Me
O
HOCH2 O
三、 羰基的保护
二是使用隐藏性羰基
C C
O3
C O
CHOH
PCC
C O
C C
Hg2+ ,H2O
COCH2
C N
i Bu2AlH
CHO
三、 羰基的保护
1. 形成二甲醇缩酮 R2C(OCH3)2
制备：以甲醇在酸催化下与醛，酮类进行脱水作用。 一般的酸催化可用盐酸气 HCl(g)，甲苯磺酸或酸性 离子交换等。常用的脱水方法有加苯共沸，利用分 子筛吸水，或加过量的甲醇。
总的说来，保护基应满足下列三点要求：
1. 它容易引入所要保护的分子（温和条件） ; 2. 它与被保护基形成的结构能够经受住所要 发生的反应的条件; 3. 它可以在不损及分子其余部分的条件下除 去（温和条件）;
在一些例子中，最后一条可以放宽，允许保 护基被直接转变为另一种官能团。
一、羟基的保护基团
三、羰基的保护
X=OH， Y=OH X=SH， Y=SH X=OH， Y=SH X=OH， Y=CN X=NH2， Y=CN X，Y=O-(CH2)2-O X，Y=O-(CH2)2-N X，Y=N-(CH2)2-N X，Y=S-(CH2)2-N X，Y=S-(CH2)2-S X，Y=S-(CH2)3-S Ketal (acetal) Dithioketal Oxothioketal Cyanohydrin 羟腈 Aminonitrile Dioxolane 二氧戊环 Oxazolidine 咪唑烷 Imidazolidine Thiazolidine 噻唑烷 Dithiolane 二硫戊烷 Dithiane 二噻烷
(t Bu)Me2SiCl,imidazole ROH n Bu4N+F ROSi
9. 形成乙酸酯类 ROCOCH3
ROH (CH3CO)2O,Pyr K2CO3,aq MeOH O ROCCH3
一、羟基的保护基团
脱去乙酸酯保护基可使用皂化反应水解。乙酯可与 大多数的还原剂作用，在强碱中也不稳定，因此很少用 作有效的保护基团。但此反应的产率极高，操作也很简 单，常用来帮助决定醇类的结构。
COCH3 HO Raney Ni acetone (65%) H HO
HO
四、羧酸的保护
羧酸以酯的形式被保护，常常用甲酯或乙酯，然而 为了除去它们需要强酸性或强碱性条件可能是不利方面 。 在这种条件下，叔丁酯（可用温和的酸处理除去） ，苄酯（能经氢解而脱苄基）或 β ,β ,β- 三氯乙酯（去 保护作用可用包括锌引起的消除反应）可能更有用。
第五篇 官能团保护
HO
O
OH
O O
?
O O O OH O
Polo-Like Kinase inhibitor
导向基团
选择性试剂 PK
导向基团
阻断基 活化基 保护基
教学主要内容
一、保护基的基本条件
二、羟基保护
三、二羟基保护 四、羰基保护 五、羧基保护 六、氨基保护
10
形成苯甲酸酯类 ROCOPh
制备时，用苯甲酰氯与醇类在吡啶中作用。苯甲酸 酯较乙酯稳定，脱去苯甲酸酯需要较激烈的皂代条件。
ROH PhCOCl,Pyr KOH,aq MeOH O ROC Ph
二、二羟基的保护基团
在多羟基化合物中，同时保护两个羟基往往很方便 。保护基即可以是缩醛，缩酮，也可以是碳酸酯。 1. 缩醛或缩酮 在这种反应中，一般使用的羰基化合物是丙酮或 苯甲醛，丙酮在酸催化下与顺式1,2－二醇反应， 苯甲醛往往在氯化锌存在下与1,3－二醇反应。 缩醛和缩酮在中性和碱性条件下稳定，因此，假如 反应可以碱性条件下进行，则它们在烷基化，酰基化， 氧化和还原时用于保护二醇。
3. 形成丙二硫醇缩酮 保护基团在中性或碱性条件下是比较稳定的。
R2C=O HS(CH2)3SH,BF3 Et2O MeI,H2O,MeOH S R2C S
三、羰基的保护
COCH3 O O HSCH2CH2OH ZnCl2 (69%) CH3CO2 S O
CH3CO2
H
H LiAlH4 (96%) OH S O
OMe OMe
HO Me Me O O (i)mCPBA 99% (ii)Me2CuLi ether 94% Me Me O O Me trace HCl distil OH
Me O O Me Me
HO HO
Me
TsOH, 89%
二、二羟基的保护基团
CH2OH CHOH CH2OH PhCHO HCl (20%) O OH O H CH3COCH3 (80%) HCl O CH3 O CH3 CH2OH (1)CH3(CH2)14CO2H (43%) dry HCl (2)H2O CH2OH CHOH CH2OC(CH2)14CH3 O