有机合成中的保护基
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• 此法避免在酸性条件下进行，是在碱性条件或五氧化 二磷下进行的
N a H /T H F R O H+C lC H 2 O C H 3
R O C H 2 O C H 3
R O H+C H 3 O C H 2 O C H 3 P 2 O 5 /C H C l3 R O C H 2 O C H 3
• 甲氧基甲醚遇酸稳定性不如简单的醚，通常在PH=412是稳定的，遇对亲核试剂、有机金属试剂、氢化物 还原剂、催化氢化、氧化反应等不受影响。
还原剂ห้องสมุดไป่ตู้均不受影响。
O
MeO
(1)CrO3, AcOH (2)HBr,AcOH HO
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4
• 8.1.1.2 苄醚
• 苄醚由氯苄或溴苄烃化制得。在PH=1-14苄醚是 稳定的。碳正离子、亲核试剂、有机金属试剂、 氢化物还原剂和一些氧化剂等试剂都不受影响。 苄醚的碳-氧键切断去保护是采用氢解方法，使用 钯-碳催化氢化法和可溶性金属还原法。由于苄醚 的去保护是采用不同于其他醚键的断裂方法，因 此，在氢解去苄基时，其他的醚键可以保留
可编辑版
11
HO
O OH Ac2O/AcOH AcO
O OAc
HO OH
OTMS
AcO O
N
HN
TMSO N
AcO
O O
N CH3ONa
SnCl4
AcO
CH3OH OAc
OAc O
HN
ON HO O
HO OH
可编辑版
12
• 8.1.3 1，2-和1，3-二醇的保护
• 能与醛酮形成环状缩醛酮。对于氢化铝锂还原、钠汞齐还原以及催化氢化还原稳定，一般氧化剂高锰 酸钾等稳定。在酸性条件下裂解
• 由于甲氧基甲醚遇酸稳定性较差，比简单的醚易于水 解去保护，利用这一差别可选择性酸水解脱保护基
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8
OO OH Cl O
O OH
KH
OO OCH2OCH3
O OH
OO OCH2OCH3
HCl/MeOH
OO OH
OH OCH2Ph
OH OCH2Ph
8.1.1.5 甲硫甲基醚（MTM）
甲硫甲基醚在PH=1-12稳定
N a H /D M EC l C H 2 S C H 3
R O H
R O C H 2 S C H 3
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9
• 8.1.1.6 四氢吡喃醚（THP醚）
• 四氢吡喃醚是环状缩醛保护基（R-O-THP醚）
H O
H
ROH O
O OR
O OR H
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10
• 8.1.2 酯类保护基
• 羟基的另一个保护方法是酯化。由于酯化引入羰基， 易于发生羰基上的亲核反应、水解以及还原反应， 涉及此反应时不宜用酯华法保护羟基。
8.1.1 8.1.1.1 甲醚
羟基甲基化得到相应的甲醚。常用的甲基化试剂 有：硫酸二甲酯-氢氧化钠-四丁基碘化铵；碘甲 烷-氢氧化钠；重氮甲烷；三氟甲基磺酸甲酯/吡 啶等
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3
HO
O
O
MeOS OMe
O
NaOH,n-BuN+I- MeO
• 甲醚裂解去保护是在酸的作用下完成，使用氢碘酸、 三甲基硅碘/氯仿、去保护得到醇；使用路易斯酸 也行。甲醚在PH=1-14能稳定存在，强碱、亲核 试剂、氧化剂、有机金属试剂、催化氢化、氢化物
• 使用的保护基的酯是乙酸酯、苯甲酸酯 、2，4， 6-三甲基苯甲酸酸酯
• 酯通常采用酸酐或酰氯在碱存在下酰化制得。去保 护一般用碱水解或碱醇解法，也可以用氨的醇溶液 氨解，酯在碱性条件下稳定性差，在酸性条件下较 稳定
• 乙酸酯在PH=1-8稳定。有机金属试剂、催化氢化、 硼氢化物还原、路易斯酸、氧化反应等可以采用乙 酸酯保护
1
• 采用保护基进行基团保护的方法包含上保护基和去保 护基的过程。
• 上保护基是用保护试剂与需要被保护的基团反应，生 成被保护了的基团。
• 去保护基则是待反应完成，选择合适的反应条件将保 护基去除，使被保护的基团恢复到原来的状态。
由于增加了两步反应，导致收率下降，因此，对反应中 的保护基选择非常重要，理想的保护基应该是
• 有选择、容易反应、高收率 • 被保护的部分在反应中稳定，保护基不受破坏 • 反应结束后，易脱去保护基且易从反应物中除去 • 保护基试剂易的，反应易操作。
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2
• 有机合成中常见的被保护基有：羟基、氨基、巯 基、醛基、酮基、羧基等。
• 羟基的保护、醛、酮的保护。
8.1 羟基的保护：转化为醚、缩醛或酮、酯
和1，3-二醇也是有效的醛酮保护基
OMe
CHO O
OMe O
MeOH/HCl(g)
AcO
reflux, 15min
AcO
O
O
HO
OH
OC2H5 p-TsOH
OO
O OC2H5
(1) 2RMgX
(2) H2O/H
OO
OH
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14
R R
• 8.2.2 二硫代缩醛、缩酮
• 硫代缩醛缩酮对酸的敏感度PH=1-12范围内稳定。能 耐受还原剂、有机金属试剂、亲核试剂、部分氧化剂
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5
PhCH2Br
O
OH KH
O
OCH2Ph
(1)B2H6, THF (2)KOH,H2O2 (3)KH, MeI
H2, Pd-C
OMe
O
OCH2Ph
OMe
O
OH
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6
• 8.1.1.3 叔丁基醚
• 醇与2-甲基丙烯在酸催化下反应转化成叔丁基醚。
常用的催化剂是浓硫酸、三氟化硼/磷酸。叔丁醚的
O O
NMe
HO O
O
O
NMe
HO O
O
HO OH
H2SO4
OO
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13
• 8.2 醛、酮的保护
• 8.2.1 缩醛缩酮
• 使用催化剂为：甲苯磺酸、氯化氢，缩醛缩酮在PH=4-12范围 内稳定，对酸水溶液或路易斯酸是敏感。对碱、氧化剂、还原剂
稳定
• 用做制备缩醛缩酮常用是甲醇。好处在于核磁鉴定容易。1，2-
第八章 有机合成中的保护基
有机合成中常遇到多官能团化合物，反应时， 一个试剂往往会与其中两个或两个以上的官能团 作用，但只希望与其中一个官能团反应，因此， 常用一种试剂-保护基试剂，先将不需要反应的一 个基团保护起来，待另外的基团反应完后，再去 除保护基，使不需要发生反应的基团恢复到原来 的状态。
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生成过程不同甲醚、苄醚。
H
ROH
RO H
H RO
• 叔丁基醚对酸的稳定性比甲醚、苄醚差，一般在PH=1-14范 围内稳定。
• 对亲核试剂、有机金属试剂、氢化物还原剂、催化氢化、氧 化、和可溶性金属还原等不受影响。
• 去保护方法是：无水三氟乙酸、三甲基硅碘、氢溴酸/乙酸。
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7
• 8.1.1.4 甲氧基甲醚（MOM醚）
N a H /T H F R O H+C lC H 2 O C H 3
R O C H 2 O C H 3
R O H+C H 3 O C H 2 O C H 3 P 2 O 5 /C H C l3 R O C H 2 O C H 3
• 甲氧基甲醚遇酸稳定性不如简单的醚，通常在PH=412是稳定的，遇对亲核试剂、有机金属试剂、氢化物 还原剂、催化氢化、氧化反应等不受影响。
还原剂ห้องสมุดไป่ตู้均不受影响。
O
MeO
(1)CrO3, AcOH (2)HBr,AcOH HO
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4
• 8.1.1.2 苄醚
• 苄醚由氯苄或溴苄烃化制得。在PH=1-14苄醚是 稳定的。碳正离子、亲核试剂、有机金属试剂、 氢化物还原剂和一些氧化剂等试剂都不受影响。 苄醚的碳-氧键切断去保护是采用氢解方法，使用 钯-碳催化氢化法和可溶性金属还原法。由于苄醚 的去保护是采用不同于其他醚键的断裂方法，因 此，在氢解去苄基时，其他的醚键可以保留
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HO
O OH Ac2O/AcOH AcO
O OAc
HO OH
OTMS
AcO O
N
HN
TMSO N
AcO
O O
N CH3ONa
SnCl4
AcO
CH3OH OAc
OAc O
HN
ON HO O
HO OH
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12
• 8.1.3 1，2-和1，3-二醇的保护
• 能与醛酮形成环状缩醛酮。对于氢化铝锂还原、钠汞齐还原以及催化氢化还原稳定，一般氧化剂高锰 酸钾等稳定。在酸性条件下裂解
• 由于甲氧基甲醚遇酸稳定性较差，比简单的醚易于水 解去保护，利用这一差别可选择性酸水解脱保护基
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8
OO OH Cl O
O OH
KH
OO OCH2OCH3
O OH
OO OCH2OCH3
HCl/MeOH
OO OH
OH OCH2Ph
OH OCH2Ph
8.1.1.5 甲硫甲基醚（MTM）
甲硫甲基醚在PH=1-12稳定
N a H /D M EC l C H 2 S C H 3
R O H
R O C H 2 S C H 3
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• 8.1.1.6 四氢吡喃醚（THP醚）
• 四氢吡喃醚是环状缩醛保护基（R-O-THP醚）
H O
H
ROH O
O OR
O OR H
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10
• 8.1.2 酯类保护基
• 羟基的另一个保护方法是酯化。由于酯化引入羰基， 易于发生羰基上的亲核反应、水解以及还原反应， 涉及此反应时不宜用酯华法保护羟基。
8.1.1 8.1.1.1 甲醚
羟基甲基化得到相应的甲醚。常用的甲基化试剂 有：硫酸二甲酯-氢氧化钠-四丁基碘化铵；碘甲 烷-氢氧化钠；重氮甲烷；三氟甲基磺酸甲酯/吡 啶等
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3
HO
O
O
MeOS OMe
O
NaOH,n-BuN+I- MeO
• 甲醚裂解去保护是在酸的作用下完成，使用氢碘酸、 三甲基硅碘/氯仿、去保护得到醇；使用路易斯酸 也行。甲醚在PH=1-14能稳定存在，强碱、亲核 试剂、氧化剂、有机金属试剂、催化氢化、氢化物
• 使用的保护基的酯是乙酸酯、苯甲酸酯 、2，4， 6-三甲基苯甲酸酸酯
• 酯通常采用酸酐或酰氯在碱存在下酰化制得。去保 护一般用碱水解或碱醇解法，也可以用氨的醇溶液 氨解，酯在碱性条件下稳定性差，在酸性条件下较 稳定
• 乙酸酯在PH=1-8稳定。有机金属试剂、催化氢化、 硼氢化物还原、路易斯酸、氧化反应等可以采用乙 酸酯保护
1
• 采用保护基进行基团保护的方法包含上保护基和去保 护基的过程。
• 上保护基是用保护试剂与需要被保护的基团反应，生 成被保护了的基团。
• 去保护基则是待反应完成，选择合适的反应条件将保 护基去除，使被保护的基团恢复到原来的状态。
由于增加了两步反应，导致收率下降，因此，对反应中 的保护基选择非常重要，理想的保护基应该是
• 有选择、容易反应、高收率 • 被保护的部分在反应中稳定，保护基不受破坏 • 反应结束后，易脱去保护基且易从反应物中除去 • 保护基试剂易的，反应易操作。
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2
• 有机合成中常见的被保护基有：羟基、氨基、巯 基、醛基、酮基、羧基等。
• 羟基的保护、醛、酮的保护。
8.1 羟基的保护：转化为醚、缩醛或酮、酯
和1，3-二醇也是有效的醛酮保护基
OMe
CHO O
OMe O
MeOH/HCl(g)
AcO
reflux, 15min
AcO
O
O
HO
OH
OC2H5 p-TsOH
OO
O OC2H5
(1) 2RMgX
(2) H2O/H
OO
OH
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14
R R
• 8.2.2 二硫代缩醛、缩酮
• 硫代缩醛缩酮对酸的敏感度PH=1-12范围内稳定。能 耐受还原剂、有机金属试剂、亲核试剂、部分氧化剂
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5
PhCH2Br
O
OH KH
O
OCH2Ph
(1)B2H6, THF (2)KOH,H2O2 (3)KH, MeI
H2, Pd-C
OMe
O
OCH2Ph
OMe
O
OH
可编辑版
6
• 8.1.1.3 叔丁基醚
• 醇与2-甲基丙烯在酸催化下反应转化成叔丁基醚。
常用的催化剂是浓硫酸、三氟化硼/磷酸。叔丁醚的
O O
NMe
HO O
O
O
NMe
HO O
O
HO OH
H2SO4
OO
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13
• 8.2 醛、酮的保护
• 8.2.1 缩醛缩酮
• 使用催化剂为：甲苯磺酸、氯化氢，缩醛缩酮在PH=4-12范围 内稳定，对酸水溶液或路易斯酸是敏感。对碱、氧化剂、还原剂
稳定
• 用做制备缩醛缩酮常用是甲醇。好处在于核磁鉴定容易。1，2-
第八章 有机合成中的保护基
有机合成中常遇到多官能团化合物，反应时， 一个试剂往往会与其中两个或两个以上的官能团 作用，但只希望与其中一个官能团反应，因此， 常用一种试剂-保护基试剂，先将不需要反应的一 个基团保护起来，待另外的基团反应完后，再去 除保护基，使不需要发生反应的基团恢复到原来 的状态。
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生成过程不同甲醚、苄醚。
H
ROH
RO H
H RO
• 叔丁基醚对酸的稳定性比甲醚、苄醚差，一般在PH=1-14范 围内稳定。
• 对亲核试剂、有机金属试剂、氢化物还原剂、催化氢化、氧 化、和可溶性金属还原等不受影响。
• 去保护方法是：无水三氟乙酸、三甲基硅碘、氢溴酸/乙酸。
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• 8.1.1.4 甲氧基甲醚（MOM醚）