有机合成中的保护基团.ppt

四、羧酸的保护 羧酸以酯的形式被保护，常常用甲酯或乙酯，然而为了除去它们需要强酸性或强碱性条件可能是不利方面。 在这种条件下，叔丁酯（可用温和的酸处理除去），苄酯（能经氢解而脱苄基）或β,β,β-三氯乙酯（去保护作用可用包括锌引起的消除反应）可能更有用。 C H 2 = C C l 2 + R C O 2 Z n C l + _ R C O O C H 2 C C l C l C l Z n 第二章 保护基团 复杂的有机化合物可能含有多种官能团，在合成的过程中，若能够利用高选择性的试剂，只对某个特定的部位或官能团进行反应，当然是最佳的策略。 但是在实际的过程中往往是无法找到适当的试剂，能够满足选择性的要求。这个时候，可先将某些基团保护起来，不使其作用，而只留特定要作用的官能团进行反应；然后再将保护基团除去，以便进行下一个步骤，这种保护－除保护(protection-deprotection）的方法在有机合成上应用极广，其缺点是增加额外的步骤，会使产率降低。为了弥补这种缺点，在引入或除去保护基团时，应以高选择性及高产率的方法优先。 第二章 保护基团 总的说来，保护基应满足下列三点要求： 1. 它容易引入所要保护的分子（温和条件）; 2. 它与被保护基形成的结构能够经受住所要发生的反应的条件; 3. 它可以在不损及分子其余部分的条件下除去（温和条件） 在一些例子中，最后一条可以放宽，允许保护基被直接转变为另一种官能团。 近年来，随着合成复杂的天然有机物的需要，新保护基的设计、引入保护基使用的新方法诸方面取得了较大的进展。已经使用和推荐使用的保护基颇多，下面只介绍一些常用基团的保护方法。 第二章 保护基团 一、羟基的保护基团 保护醇类 ROH 的方法一般是制成醚类 (ROR′) 或酯类(ROCOR′)，前者对氧化剂或还原剂都有相当的稳定性。 1.形成甲醚类 ROCH3 甲基醚化试剂一般有：MeI, (MeO)2SO2 或 MeOTf 与相应的碱组成反应体系,但也有用CH2N2 /硅胶进行O-H 键的插入发应。 该法优点：保护基易引入，对酸碱氧化剂或还原剂均很稳定。 缺点：甲基醚非常惰性,除去也相当不容易。 脱保护基：通常使用Lewis酸，如浓HI, BBr3 及 Me3SiI。常用 Me3SiI/CH3Cl or CH2Cl2 or MeCN 或者BBr3/CH2Cl2 等。 第二章 保护基团 一、羟基的保护基团 去保护基原理： 硬软酸碱原理（hard-soft acids and bases principle），使氧原子与硼或硅原子结合（较硬的共轭酸），而以溴离子或碘离子（较软的共轭碱）将甲基（较软的共轭酸）除去。 由于甲醚过于稳定，因此，一般多用于单糖环状结构的经典测定。 第二章 保护基团 形成苄醚 ROCH2Ph 苄基醚的应用很广，可以经受许多温和的氧化反应，如Swern, PCC, PDC,Dess-Martin periodinate, Jones, NaIO4, Pb(OAc)4 以 及 LiAlH4 还 原。在中性溶液中它们能很快地在室温下被催化氢解，使苄基脱除，并回复到醇类。 苄基在很多情况下用氢解的方式除去，10% Pd-C是最常用的催化剂， 另 外Raney-Ni, Rh-Al2O3 也是常用的氢解催化剂。 由于苄醚的去保护是采用不同于其他醚键断裂的方法，因此在氢解去苄基时,其它醚键可以保留。制备时，使醇在强碱下与苄溴 (benzyl bromide)反应。 R O H R O C H 2 P h N a H , P h C H 2 B r L i, N H 3 第二章 保护基团 2 第二章 保护基团 　　苄基还广泛用于糖及核苷酸中醇羟基的保护。三苯甲基醚亦广泛用于保护糖、核苷及甘油酯中的伯羟基，它的最大优点是可以选择性地与多元醇的伯羟基反应。 制备时，以三苯基氯甲烷在吡啶中与醇类作用，而以 4-二甲胺基吡啶（4-dimethyl aminopyridine, DMAP）为催化剂。 它 的 除 去 基 本 都 用 酸 性 条 件， 如： HCOOH-H2O, HCOOH-tBuOH, 0.1 M HCl/MeCN等，也 可 用 Na/NH3(l) 还 原 方 法。 一、羟基的保护基团 3. 形成叔丁基醚类 ROC（CH3）3 它的制备一般用异丁烯在Lewis酸催化下于二氯甲烷中进行。 叔丁基醚对酸的稳定性比甲醚、苄醚差，但是在非强酸性条件下仍然具有一定的稳定性。对于亲核试剂、有机金属试剂、氢化物还原剂和催化氢化、氧化和可溶性金属还原等，叔丁基醚键不受影响。 由于叔丁基碳正离子的位阻，叔丁基醚的保护法可用于选择性保护伯醇。 去保护：叔丁基为一巨大的取代基（bulky group