羟基与羰基的保护.pptxVIP

羟基与羰基的保护第1页/共31页第2页/共31页应用最广泛的几种保护基 羟基保护主要将其转变为相应的醚或酯，以醚更为常见。一般用于羟基保护的醚主要有硅醚、甲基醚、烯丙基醚、苄基醚、烷氧甲基醚、烷巯基甲基醚、三甲基硅乙基甲基醚等等。羟基的酯保护一般用的不多，但在糖及核糖化学中较为多见。 硅醚保护基三甲基硅醚 (TMS-OR)叔丁基二甲基硅醚 (TBDMS-OR or TBS-OR) 叔丁基二苯基硅醚 (TBDPS-OR ) 苄醚保护基烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚 其他保护基 第3页/共31页硅醚保护的优点硅醚是最常见的保护羟基的方法之一。主要优点有： 易保护，也容易去保护随着硅原子上的取代基的不同，保护和去保护的反应活性均有较大的变化。当分子中有多官能团时，空间效应及电子效应是影响反应的主要因素。 任何羟基硅醚都可以通过四烷基氟化胺如TBAF脱除，其主要原因是硅原子对氟原子的亲和性远远大于硅-氧之间的亲和性。 在游离伯胺或仲胺基的存在下，能够对羟基进行保护 硅-氮键的结合远比硅-氧键来的弱，硅原子优先与羟基上的氧原子结合，这正是与其他保护基的不同之处。 第4页/共31页硅醚保护的稳定性 硅醚对酸和碱都敏感； 但是不同的硅醚对酸，碱有相对的稳定性。空间效应及电子效应是主要的影响因素 。 在酸中的稳定性为：TMS (1)TES (64)TBDMS (20,000)TIPS (700,000)TBDPS (5,000,000) 一般而言，对于没有什么位阻的伯醇和仲醇，尽量不要选用TMS作为保护基团，因为得到的产物一般在硅胶这样弱的酸性条件下也会被裂解掉。在碱中稳定性为：TMS (1)TES (10-100)TBDMS~TBDPS (20,000) TIPS (100,000) 第5页/共31页硅醚去保护硅醚可以用酸或碱或四烷基氟化胺脱去 在用TBAF裂解硅醚后，分解产生的四丁铵离子有时通过柱层析或HPLC很难除干净，而季铵盐的质谱丰度(Bu4N+: 242)又特别的强有时会干扰质谱，因此这时需要使用四甲基氟化铵或四乙基氟化铵来脱除。 一般情况下，在TBDMS基团存在时，断裂DEIPS( 二乙基异丙基硅基) 基团是较容易的。但实际得出的一些结果是相反的。在这些例子中，分子结构中空间阻碍是产生相反选择性的原因。 烷基硅醚在酸中容易去保护，而酚基醚在碱性条件下更容易去保护。降低硅的碱性还可以用于改变Lewis酸催化反应的结果，并且有助于选择性去保护。在硅原子上引入吸电子取代基可以提高碱性条下水解反应的灵敏性，而对酸的敏感性降低。 第6页/共31页三甲基硅醚(TMSOR) 许多硅基化试剂(如TMSCl，TMSOTf)均可用于在各种醇中引入三甲基硅基。一般来说，空间位阻较小的醇最容易硅基化，但同时在酸或碱中也非常不稳定易水解,三甲基硅基化广泛用于多官能团化合物，生成的衍生物具有较高的挥发度而利于气相色谱和质谱分析。 第7页/共31页叔丁基二甲基硅醚 ---(TBDMS-OR or TBS-OR)A:一般来说，在分子中羟基位阻不大时主要通过TBSCl对羟基进行保护。 但当羟基位阻较大时则采用较强的硅醚化试剂TBSOTf来实现。B:生成的叔丁基二甲基硅醚在多种有机反应中是相当稳定的，在一定条件下去保护时一般不会影响其他官能团。C:在伯、仲醇中，TBS基相对来说较易于与伯醇反应。第8页/共31页C:它对碱稳定, 在碱性水解时的稳定性约为三甲基硅醚的104倍。相对来说对酸敏感些。TBS醚的生成和断裂的难易取决于空间因素，因此常常用于对多官能团，位阻不同的分子进行选择性保护。E:TBS醚的断裂除了常用的四烷基氟化胺外，许多情况下也可用酸来断。当分子内没有对强酸敏感的官能基存在时，可用 HCl-MeOH, HCl-Dioxane 体系去除TBS，若有对强酸敏感的官能基存在时，则可选用AcOH-THF体系去除。 第9页/共31页叔丁基二苯基硅醚 ---(TBDPS-OR) A:在酸性水解条件下TBDPS保护基比TBDMS更加稳定（约100倍），而TBDPS保护基对碱的稳定性比TBDMS要差。 B:由于该保护基的分子量较大，容易使底物固化而易于分离。TBDPS保护基对许多与TBDMS保护基不相容的试剂显出比TBDMS基团更好的稳定性。第10页/共31页三异丙基硅醚保护 ---(TIPS-OR) 酸性水解时，有较大体积的TIPS醚比叔丁基二甲基硅醚要更稳定些。但稳定性比叔丁基二苯基硅基差。TIPS基碱性水解时比TBDMS基或TBDPS基稳定。相对于仲羟基，TIPS基对伯羟基有更好的选择性。第11页/共31页苄醚类保护及脱除 苄醚类主要有苄基，对甲氧苄基及三苯甲基醚 2.1 苄基醚保护羟基 A:一般烷基上的羟基在用苄基醚保护时需要用强碱，但酚羟基