第五章有機(jī)合成中的官能團(tuán)保護(hù)詳解演示文稿

第五章有機(jī)合成中的官能團(tuán)保護(hù)詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)（優(yōu)選）第五章有機(jī)合成中的官能團(tuán)保護(hù)目前二頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)目前三頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)保護(hù)基應(yīng)該滿足以下要求能有效地與被保護(hù)基團(tuán)反應(yīng)（選擇性好、反應(yīng)條件溫和、轉(zhuǎn)化率高）與被保護(hù)基形成的結(jié)構(gòu)要能夠經(jīng)受住后續(xù)反應(yīng)的條件，能夠很好地將被保護(hù)基掩蔽起來能有效地實(shí)現(xiàn)去保護(hù)（選擇性好、反應(yīng)條件溫和、轉(zhuǎn)化率高）目前四頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)5.1羥基的保護(hù)目前五頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)醚保護(hù)法

甲基醚化試劑一般有：MeI,(MeO)2SO2或MeOTf與相應(yīng)的堿組成反應(yīng)體系，但也有用CH2N2/硅膠進(jìn)行O-H鍵的插入發(fā)應(yīng)。甲基醚非常惰性，除去也相當(dāng)不容易。常用Me3SiI/CHCl3orCH2Cl2orMeCN或者BBr3/CH2Cl2等。酚用甲基醚保護(hù)較多，也比較易于除去。1.甲基醚目前六頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)2.芐基醚

芐基醚的應(yīng)用很廣，可以經(jīng)受許多溫和的氧化反應(yīng)，如Swern,PCC,PDC,Dess-Martinperiodinate,Jones,NaIO4,Pb(OAc)4以及LiAlH4還原。

芐基醚一般用PhCH2Br或PhCH2Cl與烷氧基負(fù)離子反應(yīng)所得。如BnBr/NaH/cat.Bu4NI。芐基在很多情況下用氫解的方式除去，10%Pd-C是最常用的催化劑。目前七頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)

JournaloftheAmericanChemicalSociety

(1979),101(1),259-60.目前八頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)3.三苯甲基醚三苯甲基醚常被用以保護(hù)伯醇，一般用TrCl/Py在DMAP催化下完成保護(hù)。

它的除去基本都用酸性條件，如：HCOOH-H2O,HCOOH-t-BuOH,0.1MHCl/MeCN等，也可用Na/NH3(l)還原方法。目前九頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)

硅醚保護(hù)基主要有：Me3Si(TMS)、Et3Si(TES)、t-BuMe2Si(TBDMSorTBS)、i-Pr3Si(TIPS)、t-BuPh2Si(TBDPS)等。有人測定了它們對(duì)酸堿的穩(wěn)定性,其中它們對(duì)酸水解的相對(duì)穩(wěn)定次序?yàn)椋篢MS(1)<TES(64)<TBDMS(20,000)<TIPS(700,000)<TBDPS(5,000,000)；對(duì)堿的相對(duì)穩(wěn)定性次序?yàn)椋篢MS(1)<TES(10~100)<TBDMS=TBDPS(20,000)<TIPS(100,000)。硅醚鍵對(duì)有機(jī)鋰、格氏試劑比較穩(wěn)定。4.硅醚保護(hù)基目前十頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)目前十一頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)目前十二頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)5.四氫吡喃醚（THP醚）醇的四氫吡喃醚是一種縮醛，對(duì)強(qiáng)堿、親核試劑、有機(jī)金屬試劑、氧化劑、氫化物還原劑、催化氫化等都很穩(wěn)定。有機(jī)合成中常引用這種保護(hù)基團(tuán)，其缺點(diǎn)是增加一個(gè)不對(duì)稱碳（縮酮上的碳原子），使得NMR譜的解析較復(fù)雜。目前十三頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)二醇的保護(hù)在多羥基化合物中，同時(shí)保護(hù)兩個(gè)羥基往往很方便。保護(hù)基即可以是縮醛，縮酮，也可以是碳酸酯。1.縮醛或縮酮

在這種反應(yīng)中，一般使用的羰基化合物是丙酮或苯甲醛，丙酮在酸催化下與順式1,2－二醇反應(yīng)，苯甲醛往往在氯化鋅存在下與1,3－二醇反應(yīng)?？s醛和縮酮在中性和堿性條件下穩(wěn)定，因此，假如反應(yīng)可以堿性條件下進(jìn)行，則它們?cè)谕榛?，?；?，氧化和還原時(shí)用于保護(hù)二醇。二醇可用稀酸處理再生。芐叉基可用氫解方法除去。目前十四頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)2.碳酸酯在吡啶存在下，光氣與順式1,2－二醇反應(yīng)，給出在中性和溫和酸性條件下穩(wěn)定碳酸酯，當(dāng)在這種條件下進(jìn)行氧化，還原時(shí)，能保護(hù)1,2－二醇。用堿性試劑處理，則二醇從碳酸酯再生。目前十五頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)5.2羰基的保護(hù)保護(hù)羰基的方法可分為二種：一是形成縮酮或其對(duì)等物醛基是最容易形成縮醛或?qū)Φ任锏聂驶?，而苯環(huán)上的酮基則是反應(yīng)性最低的羰基。一般說來，反應(yīng)性是：醛基>鏈狀羰基（環(huán)已酮）>環(huán)戊酮>α，β-不飽和酮>苯基酮?？s酮的保護(hù)基不與堿，氧化劑或親核劑（如H-，RMgBr）作用，而通常以酸水解回復(fù)到羰基。目前十六頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)二是使用隱藏性羰基目前十七頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)1.形成二甲醇縮酮R2C(OCH3)2制備：以甲醇在酸催化下與醛，酮類進(jìn)行脫水作用。一般的酸催化可用鹽酸氣HCl(g)，甲苯磺酸或酸性離子交換等。常用的脫水方法有加苯共沸，利用分子篩吸水，或加過量的甲醇。目前十八頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)將縮酮回復(fù)到酮類（即除去保護(hù)基團(tuán)），可以在酸性溶液中水解，或以丙酮進(jìn)行置換，或以三甲碘硅烷作用（軟硬酸堿原理）。目前十九頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)2.形成乙二醇縮酮R2C(OCH2)2制備時(shí)，在乙二醇酸催化下與酮類進(jìn)行作用。此縮酮比二甲縮酮穩(wěn)定，但也可在酸性溶液中水解。

目前二十頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)3.形成丙二硫醇縮酮保護(hù)基團(tuán)在中性或堿性條件下是比較穩(wěn)定的。

目前二十二頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)目前二十三頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)5.3羧酸的保護(hù)羧酸以酯的形式被保護(hù)，常常用甲酯或乙酯，然而為了除去它們需要強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性條件可能是不利方面。在這種條件下，叔丁酯（可用溫和的酸處理除去），芐酯（能經(jīng)氫解而脫芐基）或β,β,3-三氯乙酯（去保護(hù)作用可用包括鋅引起的消除反應(yīng)）可能更有用。目前二十四頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)三氯乙酯曾被Woodward用于在頭孢菌素C的合成。其中的β-內(nèi)酰胺環(huán)在除去保護(hù)基時(shí)優(yōu)質(zhì)不受影響。目前二十五頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)

叔丁基酯的制備方法有別于別的酯.經(jīng)典的合成是酸催化條件下羧酸對(duì)異丁烯的加成反應(yīng),這是相當(dāng)便宜的工藝流程。

最常見的叔丁基酯的除去反應(yīng)在CF3COOH(TFA)中進(jìn)行,純TFA或TFA與CH2Cl2的溶液在室溫下分解.其它條件還有TsOH或甲酸在回流的苯中反應(yīng);溫和一些的條件如醋酸在回流的異丙醇中也非常高效率。目前二十六頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)芐基對(duì)于溫和酸處理是穩(wěn)定的，它易被氫解除去。目前二十七頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)5.4氨基的保護(hù)目前二十八頁\總數(shù)三十頁\編于十七點(diǎn)這是一類使用頻率很高的保護(hù)基,尤其以碳甲酰胺類(carbamates)保護(hù)基為主.所有的這類保護(hù)基非常易于引入，而除去保護(hù)基的方法又各有不同，因此可供各種底物的反應(yīng)進(jìn)行選擇.典型的例子有Boc,Cbz