[化学]11 保护基团在有机合成中的应用.ppt

选择保护基团三原则 1.能与被保护基团发生有效的反应。 2.当被保护的分子进行反应时应有一定的稳定性，在分子发生反应的条件下使被保护的基团能较好的掩蔽起来。 3.当反应完成后，除去保护基团的条件要温和（即保护基团容易除去，收率高，反应条件对分子中其它部分无影响）。 11.1 羟基的保护 醇能与烃基化试剂、酰化剂反应，伯、仲醇可以发生氧化，叔醇在酸催化下能脱水 ，醇羟基能分解Grignard试剂和其它有机金属化合物。若要使分子中其它部位单独起化学反应，而阻止以上各类反应发生时，必须将羟基保护起来。 四氢吡喃保护基的特点：容易引入，在广泛的条件下稳定，脱除保护基的条件温和。  缺点：不能在酸性介质中使用；伯、仲、叔醇都可以与四氢吡喃基结合，因此，对于多元醇缺乏选择性的保护；在四氢吡喃环的2-位产生了一个手性中心，对于非手性的醇，反应产物为外消旋体混合物，如果醇本身有一个手性中心，与二氢吡喃反应就会得到四氢吡喃的非对映体，给提纯和鉴定带来困难。采用2-甲氧基丙烯代替二氢吡喃，就不会产生新的手性中心。 3）合成 4.二元醇羟基的保护 1,2或1,3-二醇的保护方法有:环缩醛、环缩酮、原酸酯或环酯等方法。 环缩醛、环缩酮类在许多中性和碱性介质中稳定，在烃化和酰化所需条件中不受影响，对CrO3/吡啶、过氧酸、Pb(OAc)4、Ag2O、碱性MMnO4、Oppenauer等氧化条件以及对NaBH4、LiAlH4、Na-Hg等还原条件都很稳定。对酸性水解很敏感，可以用此方法除去这类保护基。 例如：由D-（+）-葡萄糖合成维生素C 5.酚羟基的保护 2.缩醛衍生物法： 3.羧酸酯衍生物法: 11.2 羰基的保护 意义：羰基具有多种的反应性能，是有机化学中最易发生反应的活性官能团之一。在具有多官能团的有机物合成中，往往要遇到羰基的保护问题。 保护方法：保护方法有缩醛及缩酮化法、硫代缩醛缩酮法，转化为烯醇醚及烯胺衍生物法，转化为缩氨脲、肟和腙法及其它方法。 11.3 氨基的保护 意义：氨基易氧化、烃、酰化。为了使氨基在分子其它部位进行反应时保持不变，必须进行氨基保护。 保护方法：转变为酰胺、酰亚胺或磺酰胺等。 还可以转变为苄胺和三苯甲基衍生物。 11.4 羧基的保护 意义：由于羧基是羟基与羰基组成的P-∏共轭体系，使羰基的活性显著降低，羟基的活性却很高。因此，羧基的保护实际上是羧基中羟基的保护。 保护方法： 1.直接酯化法 羧基与醇进行酯化反应生成酯。 例如： 11.5 碳-氢键的保护 某些活泼的C-H基团在有机合成中也常常需要保护。 炔烃C-H健的保护 末端炔烃的C-H键易与活泼金属、强碱、强氧化剂以及有机金属化合物反应若要在上述反应中保留炔氢，就必须对炔氢进行保护。例如： 2.间接酯化法 3.羧基中羰基的保护（略） * * 第十一章 保护基团在有机合成中的应用 在有机合成中，许多反应物分子内同时存在着几个可以发生反应的部位，而最理想的合成路线是希望只在所需要的部位上发生反应，而其它部位不受任何干扰，为了解决这一问题，常常采取保护基团的策略，将作用物分子中不希望反应的敏感部位用合适的保护基团掩蔽起来，待反应完成后再恢复原来的基团。 意 义 1.为什么要保护羟基 2. 一元醇羟基的保护方法 3.应用 1）合成 2)合成 特点：可以在非常温和的条件下引进和除去。但是，对酸和碱都敏感，只能在中性条件下使用。近来已被叔丁基二甲基硅基所代替，后者可以在碱性条件下使用。 1.醚类保护法： 缩胺脲 肟 苯腙 应用 1） 2)由 3） 4） 5） 思考题：以苯为原料合成下列化合物 酰胺保护法： 酰亚胺保护法： 磺酰胺衍生物法： 苄胺保护法： 当酸催化下难以直接酯化的反应可在碳化二亚胺（DCC）的存在下直接生成酯