《材料化学》PPT课件
R O H + M e 3 S i C l
R O S i M e 3酸醇 碱加 / H 水热 2 O 解 R O H
其他的硅醚保护基还有三乙基硅醚,三异丙基硅醚,叔丁基二甲基硅醚等。
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• (6)三苯甲基醚 • 三苯甲基醚在糖、核苷和甘油酯化学中广泛的用来保护一级羟基,
它的最大优点是在多羟基化合物中选择性的保护伯醇羟基。 • 制备时,以(单或二取代)三苯基氯甲烷在吡啶中与醇类作用,
• 羟基存在于许多有机化合物中,如碳水化合物、甾族化合 物、核苷、大环内酯以及多酚等。羟基是敏感易变的官能 团,容易发生氧化、烷化、酰化、卤化、消除以及分解 Grignard试剂等反应,常需加以保护。
• 醇羟基和酚羟基的常用保护基是醚类、酯类和缩醛、缩酮 等。它们已广泛应用于有机合成中。
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O/ H
HC CC 2OHH
C 2H 5MgBr
O OC2H CCHTHF O
① C2O HO2C CC HCOOH
② H 3O
OC2H CCMgB
其对碱、格氏试剂、烷基锂、氢化铝锂、烃化剂和酰化剂均稳定。缺点是:不能 用于在酸性介质中进行反应。此外,若用于旋光性醇,由于引入了一个新的手性 中心,将导致生成非对映异构体的混合物,分离困难,造成产率降低。
O H
O A c
A c2O /A cO N a/A cO H
O H O H
O A c O H
保护基的脱除方法很多,且各有特点。如:用K2CO3-CH3OH水溶液可将仲醇和 烯丙醇上的乙酰基脱去,收率很高;用KCN-C2H5OH溶液则可脱去对酸、碱敏感 化合物分子中的乙酰基。
ROH
Me2SO4 NaOH
ROMe
BF3/RSH 或 Me3SiI
ROH
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• (2)形成苄基醚(Bn)保护基
• 苄基醚的稳定性与甲基醚类似,对于多数酸和碱以及 氧化剂都非常稳定,形成保护的反应条件也温和,操 作简单,作为反应物的苄基溴或者苄基氯便宜易得。
CH2Br
ROH
NaOH
ROCH2
1、 形成醚类衍生物
(1)形成甲基醚类 ROCH3
常用甲基化试剂:MeI、Me2SO4、CH2N2。 对于酚类的甲醚化,MeI/K2CO3、 Me2SO4 /K2CO3较好;对于醇,则选用强 碱为宜,如MeI/KOH,Me2SO4 /KOH或NaOH。 甲基醚稳定性高,对强碱、亲核试剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还 原剂、催化氢化等均不受影响。采用BF3/RSH、AlBr3或AlCl3/EtSH等试剂 可在温和条件(如室温)下脱除甲基。
P 2 O 5
H C l
C H 3 O C H 2 C l+ R O HR O C H 2 O C H 3 C H 3 O C H 2 C l+ R O H
C H 3 O H
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(4)四氢吡喃醚(THP醚)
THP醚是有机合成中非常有用的保护基,由二氢吡喃醚与醇在酸催化下制备。三氟 化硼醚化物、对甲苯磺酸及吡啶-对甲苯磺酸盐都是可供选用的有效催化剂。THP醚 在中性或碱性条件下是稳定的,对多数非质子酸试剂也有一定稳定性,在酸性水溶 液中易于去保护。
苄 基 醚
H3+O ROH+
H2
ROH+
Pd
CH2OH CH3
常用苄基化试剂为PhCH2Cl或PhCH2Br/KOH或NaH。脱除苄基的方 法很多,其中最常用脱除苄基的方法是Pd-C催化氢解,兰尼镍 也是常用的催化剂。编辑ppt Nhomakorabea6
• (3)甲氧基甲醚
• 在强碱NaH或Pr2NEt等存在下,氯甲基甲醚与醇反应可得到MOM醚。采 用P205、TsOH、Me3SiI或CH2=CHCH2SiMe3等为催化剂,MoM醚对亲核试 剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还原剂等均稳定。MOM醚对酸的 稳定性不如前述的甲醚、苄醚,通常去保护可用盐酸的甲醇溶液或 THF-H2O溶液。
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(5)三甲基硅醚(TMS)及其它硅醚保护基 醇和酚的羟基经硅烷化后生成(烃基)硅醚,三甲基硅醚是常见的硅醚保 护基,但极不稳定,遇水分解,制备时需严格无水操作,常用于羧基 的临时性保护。三甲基硅烷化试剂有三甲基氯硅烷、六甲基二硅烷胺、 双三甲基硅基尿素、三甲硅基咪唑、三甲基硅基二乙胺等。去保护容 易,常用酸和碱水解,也常用氟化钾-甲醇-水体系,氟离子对硅有较强 的亲和力,Si-F键能>Si-O键能。
而以 4-二甲胺基吡啶(4-dimethyl aminopyridine, DMAP)为催 化剂。
R O H + P h 3 C C l R O C P h 3
• 三苯甲基(trityl group)是一较大的基团,脱去时用酸反应, 或锂金属处理。
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• 2、 形成酯类衍生物
• 酯类保护基是常用且有效的羟基保护基。主要有乙酸酯、苯甲酸酯、 氯乙酸酯、新戊酸酯等。它们广泛应用于核苷、寡糖、肽、甾体和多 元醇的合成中。酯类保护基常用醇和相比的酸酐或酰氯在吡啶或三乙 胺存在下反应制得。
•总的说来,保护基应满足下列四点要求: •1. 它容易引入所要保护的分子(引入条件温和); •2. 它与被保护基形成的结构在所要发生的反应中保持稳定; •3. 它可以在不损及分子其余部分的条件下除去(除去条件温 和); •4.保护基自身不含手性中心,保护时不产生新的手性中心。
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一、羟基的保护
官能团的保护
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官能团的保护
• 一、保护基的基本条件 • 二、羟基的保护 • 三、羰基的保护 • 四、氨基的保护 • 五、羧基的保护 • 六、活泼碳氢键和碳碳键的保护
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官能团的保护指在化合物分子中为使特定基团发生预期 反应,对其它基团或位置进行暂时性保护的过程,待反应完 成后再将保护基团除去。
• 去保护通常采用碱水解或碱醇解法,但多种酯由于结构差异其水解敏 感性也不同,水解能力次序大致为:ClCH2COOR>MeCOOR>PhCOOR> tBuCOOR。
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(1) 醋酸酯保护基 乙酸酯的制备和去保护既方便又经济,是最常用的保护基。反应通常使用醋酸酐 在吡啶溶液中进行,也可用醋酸酐在无水醋酸钠中进行。进行有机金属试剂、催 化氢化、硼氢化物还原、氧化反应时可采用乙酸酯保护。当底物醇含伯、仲、叔 醇羟基或羟基的立体位阻有差异时,控制适宜的反应条件,常可实现乙酸酯的选 择性保护和去保护。