有机化学官能团的保护

KMnO4 RCHCH2OH NH2 稀H2SO4
RCHCOOH NH2
3.2
转变为酰基衍生物
• 将氨基酰化转变成酰胺是保护氨常用的方法。通常 伯胺酰基化已足以保护基，防止其被氧化和烃化反 应的发生．常用的酰基化试剂为酰卤和酸酐。
(CH3CO)2O
H2NCH2CH2CHO
CH3CONHCH2CH2CHO
5．羧基的保护 ．
COOH KOH C H 2C l COOK
COOCH
2
H 2 ,P t
COOH
苯甲酯可由羧酸与苯甲基卤在碱性条件 下反应而得．它除了可在强酸性或碱性条 件下水解，还可以被氢解．
感谢各位老师与同学
官能团的保护
蔡婷婷 张香香 马雅洁 尹莉 李佳家
选择保护基时应符合以下要求
• 1.易于被保护基团反应，且除被保护 基团外不影响其他基团。 • 2.保护基团必须经受得起在保护阶段 的各种反应条件。 • 3.保护基团易于除去。
化学合成中常用的保护基
羧 基 的 保 护 护 护 保 保 护 护 的 的 保 的 保 羰 基 基 的 键 氨 羟 基 碳 氢 • • • • •
• 醚类 • 缩醛和缩酮类 • 酯类
2.1
• 甲醚
转变成醚
用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方 法。通常使用硫酸二甲酯，在氢氧化钠或 氢氧化钡存在下，在DMF或DMSO溶剂中反 应得到。
优点：该保护基很容易引入，且对酸、碱、 优点 氧化剂和还原剂都很稳定。 缺点：难于脱保护，用氢卤酸回流脱保护基条 缺点 件比较剧烈，常使分子遭到破坏，只有当分子 中其他部位没有敏感基团时才适用。
• 乙炔及末端炔烃中的炔氢较活泼，它 可以与活泼金属`强碱`强氧化剂及有机金 属化合物反应。 • 常用的炔氢保护基为三甲硅基。将炔 烃转变为格氏试剂后同三甲基氯硅烷作用 。即可引入三甲硅基。该保护基对于金属 有机试剂`氧化剂很稳定。可在使用这类 试剂的场合保护炔基。
2．羟基的保护
• 羟基是一个活性基团，它能够分解格氏试 剂和其他有机金属化合物，本身易被氧化， 叔醇还容易脱水，并可以发生烃基化和酰基 化反应。所以在进行某些反应时，若要保留 烃基，就必须将它保护起来。 醇羟基常用的保护方法有3类：
NaOH H2O
甲酯和乙酯可以用羧酸直接与甲醇或乙醇 发生酯化反应制得，又可以被碱水解．
5．羧基的保护
CO Cl CO O H (C H 3)2C SO 加 热
3H
C O O C (C H CH
2 ,H 2 S
3)3
O
4
CH
3
CO O H
叔丁酯可由羧酸先变为酰氯，再与叔丁醇作 用，或者通过羧酸与异丁烯直接作用而得。 它不能氢解，在通常条件下也不被氨解及碱 催化水解．
2.2
转变成缩醛或缩酮
• 2,3-二氢-4H-吡喃在酸的催化作用下， 与醇类起加成反应，生成四氢吡喃醚衍 生物。这是最常用的醇羟基的保护方法 之一。此保护基广泛用于炔醇、甾类及 核苷酸的合成中。
Baidu Nhomakorabea
+
O
ROH
H
O OR
2.3 转变成酯
• 醇与酰卤、酸酐作用生成羧酸酯； 与氯甲酸作用生成碳酸酯。 • 所生成的酯在中性和酸性条件下比较 稳定，因此可在硝化`氧化和形成酰氯时 用成酯的方法保护羟基。保护基团可通 过碱性水解除去，或在锌-铜的乙酸溶液 中除去。
2.1 转变成醚
• 叔丁醚 将醇的二氯甲烷溶液或悬浮液在 硫酸复 合物存在下，在室温与过量的异丁烯作用， 可得到叔丁醚。 优点：对碱及催化氢化是稳定的。 缺点：对酸敏感，其稳定性低于甲醚。由 于脱保护基所用的酸性条件剧烈，当分子 中存在对酸敏感的基团时不适用
2.1
• 三甲硅醚
转变成醚
三甲硅醚广泛用于保护糖类、甾类及其他醇 羟基。通常引入三甲基硅基保护基所用的试 剂有三甲基氯化硅和碱；六甲基二硅氨烷。 在含水醇溶液中加热回流即可除去保护基。 优点：醇的三甲硅醚对催化氢化、氧化还 优点： 原反应是稳定的，该保护基可在非常温和 的条件下引入和去除。 缺点： 缺点：对酸和碱敏感，只能在中性条件下 使用。
RNH2
3.3
转变为烃基衍生物
• 用烃基保护氨基主要用三苯甲基或苯甲 基． • 三苯甲基衍生物可用胺与溴或氯代三苯 甲烷在碱存在下制备．三苯甲基由于空间位 阻效应对氨基起到很好的保护作用，它对碱 是稳定的． • 苯甲基衍生物用胺和氯化苯甲基在碱存 下制得．
4．羰基的保护
羰基具有许多反应性能，是有机化学中 最易发生反应的活性官能团之一． 保护羰基常用的方法：生成缩醛和缩酮 来降低羰基活性而保护羰基．
4．羰基的保护
保护醛酮羰基最常用的方法是通过乙 二醇和２－疏基乙醇的反应，生成相应 的叫做环缩醛或缩酮的产物．
HOCH2CH2OH,TsOH
O C O
C
O
苯
H3PO4 H2O
C
O
5．羧基的保护
羰基通常用形成酯的方法保护．常见的 有转变为甲酯，乙酯，叔丁酯，苯甲酯．
ROH,H
COOH COOH
COOR (R=Me,Et)
3．氨基的保护
伯胺和仲胺很容易被氧化，且易发生烃 伯胺和仲胺很容易被氧化， 基化， 基化，酰基化以及与醛酮羰基的亲核加成反 在合成中常采用： 应。在合成中常采用： （１）氨基质子化 （２）变为酰基衍生物 （３）变为烃基衍生物等方法将氨基保护起 来
3.1
质子化
此方法仅用于防止氨基的氧化，因为理论上说 采用氨基质子化，即占据氮尚未共用电子对，以阻 止取代反应的放生。这是对氨基保护最简单的法。
• 保护基可在酸性和碱性条件下水解出去。
3.2
转变为酰基衍生物
O
• 邻苯二甲酸酐与伯胺所 生成的邻苯二甲酰亚胺 非常稳定，不受催化氢 化碱性还原，醇解以及 氯化氢，溴化氢，乙酸 溶液的影响，也适用于 保护伯胺。在酸性或碱 性条件下水解或用肼解 法脱去保护。
o
O
O
RNH2
N-R
O
DMF,Et3N
NH2NH2.H2O HCl