官能团的保护_转换与引入.ppt

Addition of Hydride Nucleophiles 知识回顾Knowledge Review 醛氧化为羧酸 醛氧化为羧酸酯 烯丙位氧化 选择性还原 负氢还原试剂LiAlH4系列 k1 k2 k3 k4；反应活性：LiAlH4 LiAl(OR)H3 LiAl(OR)2H2 LiAl(OR)3H 负氢还原试剂LiAlH4系列 DIBAL DIBAL： Weinreb酰胺 稳定中间体 负氢还原试剂LiAlH4系列 Li[AlH(Ot-Bu)3]易于还原酰氯，醛和酮 负氢还原试剂LiAlH4系列 二聚或更高聚集度 单聚 负氢还原试剂LiAlH4系列 负氢还原试剂LiAlH4系列 Red-Al: Na[AIH2(OCH2CH2OCH3)2]; 其还原性类似于LiAlH4, 但不能还原腈基 负氢还原试剂NaBH4系列 NaBH4 需要用醇作溶剂，通过氢键来活化羰基。因此这种还原反应常在醇溶剂中进行。 NaBH4 与醇溶剂的反应速度为: MeOH (30 min) EtOH (slow) iPrOH (stable) tBuOH (stable) 负氢还原试剂NaBH4系列 三烷基硼氢化物(R3B–HM+)有更高的还原性， 在醚类溶剂中即可还原羰基。 由于金属离子的配位作用，可作为路易斯活化羰基， LiBH4 ，Zn(BH4)2能够在THF中还原酯基; Zn(BH4)2 甚至可以还原羧酸。 NaBH3CN 可溶解于水，醇和四氢呋喃；活性低于NaBH4，在酸性高于PH=3的溶液中可稳定存在； 化学选择性好：甚至可以在酮存在下选择性还原醛；可在醛酮存在下，在酸性条件下选择性还原亚胺。 NaBH3CN还原醛酮 还原的化学选择性 1,2-还原vs.1,4-还原 Luche J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 5454; 1978, 100, 2226 1,2-还原vs.1,4-还原 亲电还原试剂DIBAL Diisobutylaluminum hydride (DIBAL或DIBAL-H) 酯选择性还原为醛 亲电还原试剂DIBAL 氰基选择性还原为醛基（1当量试剂） 亲电还原试剂BH3 * THF的选择性 亲电还原试剂BH3 * THF的选择性 BH3 * THF与BH3 * SMe2在其它官能团存在下可选择性还原羧酸 选择性还原醛 选择性还原酯 还原中的立体选择性 * β-羟基酮的定向还原 Evans, Chapman, Carreira, JACS 110, 3560 (1988) β-羟基酮的定向还原 Carbonyl Addition: Evolution of Acyclic Models Felkin Model Stereoelectronic Considerations for C=O Addition Felkin-Ahn Model Addition of Enolate Enol Nucleophiles 醛酮的保护基（缩酮） 共 轭 的 羰 基（无论醛酮） 相 对与非共轭的羰基的 反 应 性 要 弱 一 些。 醛酮的保护基（缩酮） 共 轭 醛 酮 在 保 护 之 后, 有 时 双 键 的 位 置 会 发 生 转 移, 这 跟 催 化 剂 的 酸 性 密 切 相 关。 反应机理 醛酮的保护基（缩酮） Noyori发展的以下方法避免了上述的烯烃移位问题 醛酮的保护基（缩酮） Liu Bo et al, Tetrahedron Lett. 2012, accepted 脱保护通常在酸性条件下在含水的有机溶剂中进行 已发展出有效地碱性脱保护方法 醛酮的保护基（硫缩酮） 可解决缩酮不耐受酸性条件的问题 通常使用的试剂有EtSH，PhSH，HSCH2CH2SH，HS(CH2)3SH, 用路易斯酸催化生成，反应不可逆。 醛酮的保护基（硫缩酮） 脱保护常用汞盐 也可用AgNO3在含水有机溶剂中脱保护；或用Ce(NH4)2(NO3)6, DDQ等氧化条件；或用MeI在含水有机溶剂中脱保护。 氨基的保护基 RO(CO)-NHR (Boc, Cbz, Fmoc) RSO2-NHR 氨基的保护基 叔 丁 氧 羰 基(Boc) 保 护 的 氨 基 化 合 物 能 够 经 受 催 化 氢 化, 非 常 强 烈 的 碱 性 条 件 和 亲 核 反 应 条 件. 常 用 的 保 护 试 剂 为 Boc2O (di-tert-butyl dicarbonate)和BocCl。 脱 除 Boc 保 护 基 最 常 用 的 方 法 是 使 用 三 氟 醋 酸 或 三 氟 醋 酸 在 CH2Cl2 中 的 溶 液. 一 般 在 室 温 下 就 可 以 迅 速 完 成 去 保 护