有机合成中羧基保护方法总结[replyview]有机合成中羧基保护方法总结 保护羧
基的方法主要是酯化法,但在某些情况下,也可以用形成酰胺或酰肼等方法来进行保
护 1.酯化法保护羧基:甲酯和乙酯 甲酯和乙酯作为羧酸的保护基对一系列合成操作
十分适用。例如,以酯的形式进行的烷基化反应和各种缩合反应,随后酯基在酸或碱
的催化下水解除去,偶尔酯基也可用热解反应消去。但简单的烷基酯作为羧酸的保
护基在有些情况下并不适用,其原因往往是由于最后需用皂化反应来除去酯基。因
此,实际上在合成中常甲基和乙基的衍生物取而代之。甲基的衍生物主要是苄基类
型,可用温和条件下的酸处理或氢解脱除。乙基衍生物主要是β,β,β2三氯乙基等 2.
酯化法保护羧基:叔丁酯 叔丁酯不能氢解,在常规条件下也不被氨解及碱催化水解,
但叔丁基在温和的酸性条件下可以异丁烯的形式裂去。此性质使叔丁基在那些不能
进行碱皂化的情况下特别吸引人,例如:用于酮、β2酮酯、α,β不饱和酮和对碱敏感
的α2酮醇以及肽的合成。在青霉素的合成中,可选择性地裂开叔丁酯以便形成β2
内酰胺;在菌霉素的合成中和在容易还原的酮的制备中,都可用叔丁基来保护羧基。
四氢吡喃酸具有和叔丁酯相似的对酸的不稳定性,这一保护基也类似地用于丙二酸
酯类型的酮和酮酯的合成中。 3. 酯化法保护羧基:苄基、取代苄基及二苯甲基酯
类 这类酯保护基的特点在于它们能很快地被氢解除去。在青霉素合成中,苄酯不被
温和的酯水解条件破坏,最后需由氢解除去苄酯;在谷酰胺和天门冬酰胺的合成中,以
及在L2谷氨酸和L2天门冬氨酸酯的制备中,苄酯的性质都能典型地显示出来。
Bowman 和Ames 将苄基酯用在活性酯(有α2活泼氢 的烷基化或酰基化中,此法曾
出色地完成脂肪酸、酮、二酮和α2醇酮的合成。芳环上或次甲基上有取代基的苄
基在用酸性试剂脱去时,其敏感性可有大幅度的改变。Stewevr 在酯肽类合成中利用
了亚甲苄酯易于催化脱去的优点,用其代替叔丁酯。苄酯和对硝基苄酯也可作为羧
基的保护基,一个典型的例子就是其在氨基的酰化衍生物合成中的应用。在苯酯和
缩酚酸的合成中,二苯甲酯具有相似的作用,但二苯甲酯在酸存在条件下的溶剂化分
解太快,因此在酸性条件下不易作羧基保护基。总之,这类酯是一种有价值的保护基,
其制备可用经典的方法及前述的反应制备。 4.用酰胺和酰肼来保护羧基 在有限的
范围内人们采用酰胺和酰肼的形式保护羧基,从其解脱方式的角度补充了酯类保护
作用的不足。酰胺和酰肼对解脱酯类的温和碱性水解条件稳定,但酯类对能有效脱
解酰胺的亚硝酯和用

于裂解酰肼的氧化剂又均稳定,二者可以互补。 制备酰胺和酰肼的经典方法是
以酯或酰氯分别与胺或肼作用制备,也可直接从酸制得。酰肼已被用于抗菌素和肽
的合成,在肽的合成中它们可被亚硝酸转化为叠氮化物,使得缩合反应容易发生。 5.
酯的保护 酯和内酯的保护可视为羧基的间接保护,而且酯须有α2活泼氢,否则反应
很复杂。酯在引进保护基后,可在很多条件下保持稳定,如HOAc/ H2O/ THF(25 ℃,1
h ,KOH/MeOH(25 ℃,12 h ,LiAlH4/ Et2O(25 ℃,3 h ,CH3Li/Et2O(25 ℃,2 h 等。可用
汞盐或三氟化硼脱去脂保护基 综上所述,保护羧基的方法虽然不多,但作为保护基的
酯的种类却不少,且各有特色。近年来有关羧基保护的研究主要在肽、氨基酸、抗
菌素等的合成方面,且应用日见广泛。