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有机化学-保护基团课件

Li, NH3(l) Pd/C, H2, EtOH
ROCH2Ph
优先保护伯醇
Br BnBr, NaH, DMF
H OH
-70-40oC OH 97%
Br
H OH
OCH2Ph
4.形成硅醚 硅醚保护:Me3Si(TMS), Et3Si(TES), tBuMe2Si(TBDMS), t-BuPh2Si(TBDPS), iPr3Si(TIPS).
(4) 叔丁基二甲基硅醚 (R—O---Si(Me3):一Bu,R—O—TBDMS)是较稳定硅 醚。在pH=4—12范围稳定。叔丁基二甲基硅醚能适合 于亲核反应、有机金属试剂,氢化还原、氢化物还原 和氧化反应等条件下的羟基保护。叔丁基二甲基醚由 叔丁基二甲基氯硅烷(:—Bu(Me2)SiCl)或三氟甲磺 酸叔丁基二甲基酯(t—Bu(Me2)SiOSO2CF3)制得。由于 叔丁基二甲基硅的位阻,硅烷化反应选择在伯羟基。 脱保护如同三异丙基硅醚所用的方法,如:氟化氢水 溶液、氟化四丁铵。也可以用硫酸铜/丙酮与催化量 对甲苯磺酸,丙酮的存在可使二醇转化成缩酮。
ROH + Me3SiCl
Et3N, THF
ROSiMe3
(2)三乙基硅醚 稳定性增加,遇水稳定性提高。
ROH + Et3SiCl
Py, THF
ROSiEt3
HAc-H2O, THF
(3) 三异丙基硅醚
(R—O—Si(i—Pr3),R—O—TIPS)是由三异丙基氯硅烷硅烷化 羟基制得,催化剂是咪唑或二甲氨吡啶。其稳定性比三甲基 硅醚高得多,可用于亲核反应、有机金属试剂、氢化还原、 氢化物还原和氧化反应等。脱保护常用氟试剂,如:氟化氢 水溶液、氟化四丁铵。由于三异丙基硅的基团位阻较大,可 用于选择性保护羟基。
第七章 保护基团 (protective groups)
参考文献: T. W. Greene, Protective groups in organic synthesis, third edition
O O
H+
OO
H
CO2Et
H
CO2Et OH OH
LiAlH4
CO2Et
OH CO2Et
O CH2OH
(二)、形成酯 酯化引入羰基,易于发生羰基上的亲核反应、水解以 及还原反应等,涉及此类反应时不宜用酯化法保护羟 基。合成:中主要用作保护基的酯是乙酸酯、苯甲酸 酯、2,4,6—三甲基苯甲酸酯等。
保护: 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(如甲醇氨溶液)。酯在碱性条件下稳定性差,相对 在酸性较稳定,这正好弥补了醇类的醚保护基衍生物 需要酸性才能裂解去保护的不足。
含活泼氢的基团可以用硅烷化保护,反应活性次序: ROH>ArOH>COOH>NH>CONH>SH.
(1)三甲基硅醚 ROSi(CH3)3 在酸中不稳定 极不稳定,遇水分解,应保持无水环境。可以与亲核 试剂反应,如格氏试剂,氢化反应,氢化物还原都会 影响,因此它属于暂时羟基保护,水处理后即分解。 常用酸或碱的水溶液水解。
O O
(CH3CO)2O, Py
HO
AcO
O
O
(CH3CO)2O, Py
HO
AcO
苯甲酸酯类似乙酸酯可用于羟基的保护。适用于有机 金属试剂(如有机铜)、催化氢化、硼氢化物还原、路 易斯酸、氧化反应等时的羟基保护。就水解而言,苯 甲酸酯作为保护基比乙酸酯稳定。苯甲酸酯的裂解去 保护同样一般采用碱性水解或醇解,有时也可以用锂 铝氢还原法去保护。
II.去保护 Lewis酸 Me3SiI/CHCl3, BBr3, CH2Cl2。 浓HI
R O CH3 (CH3)3Si I
CH3I + ROSi(CH3)3 H2O ROH + (CH3)3SiOH
2.形成叔丁基醚类 ROC(CH3)3
ROH+
BF3.(C2H5)2O RO
2M HCl, CH3OH

水解活性次序: 1o>2o; 脂肪族>芳香族
对酸的稳定性次序: TMS (1) < TES (64) < TBS (20,000) < TIPS (700,000) < TBDPS (5,000,000)
对碱的稳定性次序: TMS (1) < TES (10-100) < TBS ~ TBDPS (20,000) < TIPS (100,000)
SS OH
OO H OH
CH2N2, Et2O, Silica gel
83%
H3CO OCH3
SS OO
H
(4)MeI, Ag2O
O
OH
O O
O O
t-BuOK, MeI, THF
100%
O
OCH3
O O
O O
O
HO COOMe
Ba(OH)2, Me2SO4, rt, 18h
88%
H3CO
O COOMe
OH
异丁烯
O-t-Bu
O
BF3.Et2O, H3PO4 O
去保护: 无水CF3COOH, 0-20oC. 2M HCl, CH2OH HBr, AcOH, 20oC 30分钟
3.苄醚 ROCH2Ph, Bn-OR BnCl, KOH(粉末),130-140o, 苄氯或苄溴与醇形成苄醚。
ROH
NaH, PhCH2Br
响分子其余部分。 7.去保护后的主产物要易于分离。 8.有时还可以将保护基转换为其他官能团。
二、羟基的保护
(一)形成醚
1.甲基醚
NaH, (CH3)2SO4 ROH
ROCH3
(CH3)3SiI, CHCl3
I. 保护 (1)Me2SO4 MeOH Bu4N+I有机溶剂, 产率60—90% (2)MeI, Me2SO4 NaH, KI,THF,引入甲醚 无很大位阻影响 (3)CH2N2 (重氮甲烷) 硅胶 /HBF4
乙酸酯在pH=1—8稳定。有机金属试剂(如有机铜)、 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。
ROH (CH3CO)2O
ROOCCH3
去保护:用酸或碱催化水解裂解成醇和酸。 核苷的合成中利用乙酰化保护羟基。如胸苷的制备是 利用乙酸酯保护核糖的羟基,缩合反应在路易斯酸催 化下进行,然后用甲醇钠/甲醇或氨/甲醇脱去乙酰 基。皂化反应
NaBH4
OO CO2Et
selectivity 是手段不是目的
一、概述:理想保护基团的标准
1.保护基的来源,经济性 2.容易引入,保护效率高 3.保护基的引入对化合物的结构不应增加过量的复
杂性,如新手性中心等。 4.保护后的化合物在后面的反应中要求稳定 5.保护后的化合物对分离、纯化和层析要稳定 6.能在高度专一的条件下选择性、高效脱除、不影
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