第五保护基团剖析
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一般用F-脱去（Ｓｉ－Ｆ的键能大于Ｓｉ－Ｏ的键能）： ＨＦ、ｎ－Ｂｕ４Ｎ＋Ｆ－
11
5.1.3 生成烷基醚保护基
常用烷基醚类保护基： 甲基醚（Me）、苄基醚（Bn）、对甲氧苄基醚（PMB）、 3，4-二甲氧苄基醚（DMB或DMPB）、三苯甲基醚（Tr）、 叔丁基醚(t-Bu)、烯丙基醚 (Allyl)
对保护基的具体要求：
一般说来，保护基应满足下列三点要求： 1．容易、高产率地引入所要保护的分子中； 2．与被保护基形成的结构能够经受住所要发生的反应条件,
而不起反应； 3. 在保持分子的其他部分结构不损坏的条件下易被除去。2
5.1 羟基的保护
1、酯类保护基 2、硅醚保护基 3、烷基醚保护基 4、烷氧基烷基醚保护基
8 形成叔丁基二甲硅醚
9 形成乙酸酯类
10 形成苯甲酸酯类
11 形成苯磺酸酯类
17
例1
18
例2
19
例3 设计路线合成
20
5.２ 二醇的保护
◎形成缩醛或缩酮 ◎形成碳酸环酯
21
22
5.3 氨基的选择性保护
5.3.1 N-酰基保护基
1、叔丁氧羰基：t-BuOCO（Boc）( 多肽的合成) 常用保护试剂：Boc2O(di-tert-butyl dicarbonate), 二叔丁基二碳酸酯
醚类保护基是主要的方法 3
5.1.1 酯类保护基
一般由醇和相应的酸酐、酰氯在吡啶或三乙胺的存在下反应得到。 常用酯类保护基： MeCO 、ClCH2CO、 PhCO、 tBuCO（Piv）
tBuCO（Piv）可选择性保护伯醇羟基
4
酯类保护基的除去：碱性条件下水解能力 tBuCO<PhCO<MeCO<CICH2CO
ROCH2OCH3
PPTS:
O ROH +
O S O- HN O
RO TsOH, 吡啶
O
HOAc, H2O
15
16
醇类——羟基的常用保护
特性：
醇易氧化，易烷化成醚、酰化成酯，仲醇和叔醇还容易脱水。
1 形成甲醚类
2 形成叔丁基醚类
3 形成苄醚
4 形成三苯基甲醚
5 形成甲氧基甲醚
6 形成四氢吡喃醚
7 形成三甲硅醚
NH2 NHTos
Na /N ap htha le nid e
NH2 NH2
39% Tetrahedr on: Asymmetr y, 1999, 10( 53)1, 1001
5.3.3 N-烷基氨基保护基
常用保护试剂：苄基溴 脱保护剂： 催化氢解剂Pd(OH)2, 钯黑
tBuCO除去：KOH/MeOH, LiAlH4,DIBAL（二异丁基氢化铝） PhCO除去: NaOH
MeCO除去: K2CO3, NH3, Et3N, iPr2NEt,
5
ClCH2CO除去: 硫脲，肼，吡啶水溶液，H2NCH2CH2SH,
H2NCH2CH2NH2, PhHNCH2CH2NH2,
28
HN
OO HN R1
R2
NH2 +
R1 R2
29
5.3.2 N-磺酰基氨基保护基
常用保护试剂：
①苯磺酰氯（PhSO2Cl），适于芳环仲氨；用 K2CO3脱保护 ②SES [-(trimethylsilyl)-ethanesulfonyl] 用TBAF(tetrabutylammonium fluoride) /THF脱保护
NHBoc HO
COOMe
Bo c
H
N
N
HN
O
NH O
Boc2O
DMAP, Et3N 83%
Boc N O
O
N Boc
24
常用脱保护剂：三氟乙酸/CH2Cl2、HF/H2O
25
2、苄氧羰基（Cbz或Z） • 常用保护试剂：苄氧甲酰氯（CbzCl） • 常用脱保护剂：催化氢解、锂氨还原
26
27
3、 9-芴甲氧基羰基（Fmoc）：常用于多肽合成 常用保护试剂：Fmoc-Cl(9-fluorenylmethoxycarbonyl-Cl) 常用脱保护剂：NH3, Et2NH(DEA), 哌啶(六氢吡啶) ，吗啡啉
BocON(2-(tert-butoxycarbonyloxyimino)-phenylacetonitrile)
2-叔丁氧羰基氧亚胺基苯乙腈
N
O O NO
23
NH2 COOH
Boc2O
NaOH, t-BuOH, H2O 78%
NHBoc COOH
NH2.HCl HO
COOMe
Boc2O
Et3N 95%
12
13
5.1.4 生成烷氧基烷基醚保护基
常用烷氧基烷基醚保护基：
甲氧基甲基醚(MOM)、甲硫基甲基醚(MTM)、甲氧基乙氧 基甲基醚(MEM)、苄氧基甲基醚(BOM)、三甲硅基乙氧基甲 基醚(SEM)、四氢吡喃(THP)
14
ROH
ClCH2OCH3, i-Pr2NC2H5 TiCl4, CF3CO2H
-三甲基硅基乙烷磺酰氯
N+ Ftetrabutylammonium fluoride
30
O COOMe N
H NH2
TsCl
Et3N, THF 61%
O COOMe N
NHTs H
To sH N H
OH
OH
Na/NH3 89%
H2N H
OH
OH
Eur. J. Or g. Chem., 1999, 11, 2977
6
5.1.2 生成硅醚保护基
常用硅醚保护基：Me3Si (TMS), Et3Si (TES), tBuMe2Si
(TBDMS或TBS), iPr3Si (TIPS), tBuPh2Si (TBDPS)
7
Байду номын сангаас
形成三甲基硅醚
(CH3)3SiCl, (C2H5)3N ROH
HF
ROSi(CH3)3
形成叔丁基二甲基硅醚
t-BuMe2SiCl, (C2H5)3N ROH
n-Bu4N F
ROSi
8
9
10
硅醚保护基的除去：
酸水解稳定性：
TMS(1)<TES(64) < TBDMS (20,000) < TIPS (700,000) < TBDPS (5,000,000)
碱水解稳定性：
TMS(1)<TES(10-100) < TBDMS=TBDPS (20,000) < TIPS (100,000)
第五章 保护基团
1
为使反应能顺利实现，一方面需要导向基，把反应活性中心 突出出来；另一方面还必须把不必参加反应，而又有可能参加 反应，甚至是优先反应的官能团，暂时的隐蔽起来，从而使必 要的合成反应顺利地进行。这种暂时的隐蔽官能团的作法，称 为官能团的保护。为了保护其他官能团而引入分子内的官能团， 称为“保护基”(Protective groups)。
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5.1.3 生成烷基醚保护基
常用烷基醚类保护基： 甲基醚（Me）、苄基醚（Bn）、对甲氧苄基醚（PMB）、 3，4-二甲氧苄基醚（DMB或DMPB）、三苯甲基醚（Tr）、 叔丁基醚(t-Bu)、烯丙基醚 (Allyl)
对保护基的具体要求：
一般说来，保护基应满足下列三点要求： 1．容易、高产率地引入所要保护的分子中； 2．与被保护基形成的结构能够经受住所要发生的反应条件,
而不起反应； 3. 在保持分子的其他部分结构不损坏的条件下易被除去。2
5.1 羟基的保护
1、酯类保护基 2、硅醚保护基 3、烷基醚保护基 4、烷氧基烷基醚保护基
8 形成叔丁基二甲硅醚
9 形成乙酸酯类
10 形成苯甲酸酯类
11 形成苯磺酸酯类
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例1
18
例2
19
例3 设计路线合成
20
5.２ 二醇的保护
◎形成缩醛或缩酮 ◎形成碳酸环酯
21
22
5.3 氨基的选择性保护
5.3.1 N-酰基保护基
1、叔丁氧羰基：t-BuOCO（Boc）( 多肽的合成) 常用保护试剂：Boc2O(di-tert-butyl dicarbonate), 二叔丁基二碳酸酯
醚类保护基是主要的方法 3
5.1.1 酯类保护基
一般由醇和相应的酸酐、酰氯在吡啶或三乙胺的存在下反应得到。 常用酯类保护基： MeCO 、ClCH2CO、 PhCO、 tBuCO（Piv）
tBuCO（Piv）可选择性保护伯醇羟基
4
酯类保护基的除去：碱性条件下水解能力 tBuCO<PhCO<MeCO<CICH2CO
ROCH2OCH3
PPTS:
O ROH +
O S O- HN O
RO TsOH, 吡啶
O
HOAc, H2O
15
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醇类——羟基的常用保护
特性：
醇易氧化，易烷化成醚、酰化成酯，仲醇和叔醇还容易脱水。
1 形成甲醚类
2 形成叔丁基醚类
3 形成苄醚
4 形成三苯基甲醚
5 形成甲氧基甲醚
6 形成四氢吡喃醚
7 形成三甲硅醚
NH2 NHTos
Na /N ap htha le nid e
NH2 NH2
39% Tetrahedr on: Asymmetr y, 1999, 10( 53)1, 1001
5.3.3 N-烷基氨基保护基
常用保护试剂：苄基溴 脱保护剂： 催化氢解剂Pd(OH)2, 钯黑
tBuCO除去：KOH/MeOH, LiAlH4,DIBAL（二异丁基氢化铝） PhCO除去: NaOH
MeCO除去: K2CO3, NH3, Et3N, iPr2NEt,
5
ClCH2CO除去: 硫脲，肼，吡啶水溶液，H2NCH2CH2SH,
H2NCH2CH2NH2, PhHNCH2CH2NH2,
28
HN
OO HN R1
R2
NH2 +
R1 R2
29
5.3.2 N-磺酰基氨基保护基
常用保护试剂：
①苯磺酰氯（PhSO2Cl），适于芳环仲氨；用 K2CO3脱保护 ②SES [-(trimethylsilyl)-ethanesulfonyl] 用TBAF(tetrabutylammonium fluoride) /THF脱保护
NHBoc HO
COOMe
Bo c
H
N
N
HN
O
NH O
Boc2O
DMAP, Et3N 83%
Boc N O
O
N Boc
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常用脱保护剂：三氟乙酸/CH2Cl2、HF/H2O
25
2、苄氧羰基（Cbz或Z） • 常用保护试剂：苄氧甲酰氯（CbzCl） • 常用脱保护剂：催化氢解、锂氨还原
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3、 9-芴甲氧基羰基（Fmoc）：常用于多肽合成 常用保护试剂：Fmoc-Cl(9-fluorenylmethoxycarbonyl-Cl) 常用脱保护剂：NH3, Et2NH(DEA), 哌啶(六氢吡啶) ，吗啡啉
BocON(2-(tert-butoxycarbonyloxyimino)-phenylacetonitrile)
2-叔丁氧羰基氧亚胺基苯乙腈
N
O O NO
23
NH2 COOH
Boc2O
NaOH, t-BuOH, H2O 78%
NHBoc COOH
NH2.HCl HO
COOMe
Boc2O
Et3N 95%
12
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5.1.4 生成烷氧基烷基醚保护基
常用烷氧基烷基醚保护基：
甲氧基甲基醚(MOM)、甲硫基甲基醚(MTM)、甲氧基乙氧 基甲基醚(MEM)、苄氧基甲基醚(BOM)、三甲硅基乙氧基甲 基醚(SEM)、四氢吡喃(THP)
14
ROH
ClCH2OCH3, i-Pr2NC2H5 TiCl4, CF3CO2H
-三甲基硅基乙烷磺酰氯
N+ Ftetrabutylammonium fluoride
30
O COOMe N
H NH2
TsCl
Et3N, THF 61%
O COOMe N
NHTs H
To sH N H
OH
OH
Na/NH3 89%
H2N H
OH
OH
Eur. J. Or g. Chem., 1999, 11, 2977
6
5.1.2 生成硅醚保护基
常用硅醚保护基：Me3Si (TMS), Et3Si (TES), tBuMe2Si
(TBDMS或TBS), iPr3Si (TIPS), tBuPh2Si (TBDPS)
7
Байду номын сангаас
形成三甲基硅醚
(CH3)3SiCl, (C2H5)3N ROH
HF
ROSi(CH3)3
形成叔丁基二甲基硅醚
t-BuMe2SiCl, (C2H5)3N ROH
n-Bu4N F
ROSi
8
9
10
硅醚保护基的除去：
酸水解稳定性：
TMS(1)<TES(64) < TBDMS (20,000) < TIPS (700,000) < TBDPS (5,000,000)
碱水解稳定性：
TMS(1)<TES(10-100) < TBDMS=TBDPS (20,000) < TIPS (100,000)
第五章 保护基团
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为使反应能顺利实现，一方面需要导向基，把反应活性中心 突出出来；另一方面还必须把不必参加反应，而又有可能参加 反应，甚至是优先反应的官能团，暂时的隐蔽起来，从而使必 要的合成反应顺利地进行。这种暂时的隐蔽官能团的作法，称 为官能团的保护。为了保护其他官能团而引入分子内的官能团， 称为“保护基”(Protective groups)。