[化学]有机合成中的+保护基团.ppt

第七章 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。 第七章 保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.1 羟基的保护基团 7.2 二羟基的保护基团 7.2 二羟基的保护基团 7.2 二羟基的保护基团 7.2 二羟基的保护基团 7.2 二羟基的保护基团 7.2 二羟基的保护基团 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.3 羰基的保护 7.4 羧酸的保护 7.4 羧酸的保护 7.4 羧酸的保护 7.4 羧酸的保护 7.5 氨基的保护 7.5 氨基的保护 * * 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。 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 可以用碱脱去醇ROH质子，再与合成子 ＋CH3作用，如使用试剂NaH / Me2SO4。也可先作成银盐 RO-Ag+ 并与碘甲烷反应，如使用 Ag2O / MeI；但对三级醇不宜使用这一方法。醇类也可与重氮甲烷CH2N2，在Lewis酸（如BF3·Et2O）催化下形成甲醚. 脱去甲基保护基，回复到醇类，通常使用Lewis酸，如BBr3及Me3SiI，也就是引用硬软酸碱原理（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。 2. 形成叔丁基醚类 ROC（CH3）3 醇与异丁烯在Lewis 酸催化下制备。叔丁基为一巨大的取代基（bulky group），脱去时需用酸处理： 3. 形成苄醚 ROCH2Ph： 制备时，使醇在强碱下与苄溴 (benzyl bromide)反应，通常以加氢反应或锂金属还原，使苄基脱除，并回复到醇类。 4. 形成三苯基甲醚 (ROCPh3) 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。 三苯甲基（trityl group）是一巨大基团，脱去时用加氢反应，或锂金属处理。因为有位阻的醇进行三苯甲基化被一级醇慢得多，所以能够选择性的保护。 5. 形成甲氧基甲醚 ROCH2OCH3 制备时，使用甲氧基氯甲烷与醇类作用，并以三级胺吸收生成的HCl。甲氧基甲醚在碱性条件下和一般质子酸中有相当的稳定性，但此保护基团可用强酸或Lewis酸在激烈条件下脱去。 6. 形成二甲硅醚 ROSi（CH3）3 制备时，用三甲基氯硅烷与醇类在三级胺中作用。此保护基在酸中不太稳定，也可以用氟离子F-脱去（Si-F的键结力甚强，大于Si-O的键能）。 7. 形成四氢吡喃 ROTHP 制备时，使用二氢吡喃与醇类在酸催化下进行加成作用。欲回收恢复到醇类时，则在酸性水溶液中进行水解，即可脱去保护基团。有机合成中常引用这种保护基团，其缺点是增加一个不对称碳（缩酮上的碳原子），使得NMR谱的解析较复杂。 8. 形成叔丁基二甲硅醚 ROSiMe2（t-Bu） 制备时，用叔丁基二甲基氯硅烷与醇类在三级胺中作用，此保护基比三甲基硅基稳定，常运用在有机合成反应中，一般是F-离子脱去。 9. 形成乙酸酯类 ROCOCH3 10 形成苯甲酸酯类 ROCOPh 制备时，用苯甲酰氯与醇类的吡啶中作用。苯甲酸酯较乙酯稳定，脱去苯甲酸酯需要较激烈的皂代条件。 脱去乙