保护基及其在有机合成中的应用.ppt

保护基及其在有机合成中的应用3.1羟基的保护
1.醚类保护基;2.酯类保护基;3.二醇和邻苯二酚的保护
3.2羰基的保护
1.O,O-缩醛、缩酮;2.S,S-缩醛、缩酮;3.烯醇、烯胺及其衍生物
3.3氨基的保护
1.N-酰基化保护;2.氨基甲酸酯类保护基;
3.4羧基的保护
1.甲酯及取代甲酯;2.乙酯及取代乙酯；
3.5多种功能基的同步保护

3.1羟基的保护
3.1.1醚类保护基
3.1.1.1烷基醚类
此类保护基主要有甲醚、苄醚、三苯甲基醚、叔丁基醚、甲氧基甲醚(MOM)、甲硫基甲醚(MTM)、苄氧基甲醚(BOM)、四氢吡喃醚(THP)等。
1.甲基醚(Me醚)
例1
通过控制保护试剂CH2N2用量可分别获得一甲醚或二甲醚保护。
1.甲基醚(Me醚)
例2
底物含两个活性不同的羟基，其C1-OH因与羰基形成内氢键，活性差，但欲将其转化为甲醚保护。若直接进行甲醚化，反应发生在不希望的活性较高的C2-OH上，而较难发生在活性较差的C1-OH上，故通过C2-OH的选择性乙酰化后再进行C1-OH的甲醚保护，然后除去乙酰基方可实现C1-OH选择性保护。1.甲基醚(Me醚)
例3
底物含三个甲醚保护基，其中a位甲醚较难形成，但形成后去除却较易，故采用较弱的酸性条件(20%
HCl)可选择性去除a位的甲醚；若选用较强的酸性条件(HI)则可同时去除三个甲醚保护基。1.甲基醚(Me醚)

例4
在较低温度下采用BBr3/CH2Cl2去除甲醚保护基，复原的羟基进而形成内酯产物，其他功能基不受影响。这是常用的“一瓶反应”进行去保护-反应的实例之一。2.苄基醚(Bn醚)

苄基醚广泛用于天然产物、糖及核苷酸中羟基的保护。常用苄基化试剂为PhCH2Cl或PhCH2Br/
KOH或NaH，有时也选用PhCH2X/Ag2O。苄基醚对亲核试剂、有机金属试剂，一些氧化剂、氢化物还原剂等均是稳定的。脱除苄基的方法很多，其中最常用的脱除苄基的方法是Pd-C催化氢解，Raney镍也是常用的催化剂。氢解时，除用氢气外，也可改用甲酸、甲酸铵或环己烯等。
此外，Li或Na/液NH3以及Me3SiI、BCl3、FeCl3、AcOH/HCl等也可采用。
2.苄基醚(Bn醚)

例1
采用BnBr/NaH和低温反应可选择性实现伯醇的苄基化，仲醇不受影响。2.苄基醚(Bn醚)

例2
首先用苄基醚保护羟基，之后可实施碳碳双键上一系列反应，最后采用Pd-C催化氢解去保护基，恢复羟基，产物中甲醚不裂解。2.苄基醚(Bn醚)

例3
原料槲皮素是广泛存在的天然黄酮醇之一，在3,3’,4’,5,7-位含有五个不同活性的羟基。要合成的目标产物是5-O-甲基槲皮素。该方法成功的关键是巧妙利用了5个羟基的选择性苄基化保护策略。鉴于5-羟基与4-羰基形成分子内氢键，反应性最低，故现将3,3’,4’,5,7-位四个羟基以苄基醚保护，再用过量MeI和K2CO3进行5-羟基的甲醚化，最后Pd-C催化氢解去除四个苄基得到目标产物。
例3（反应式）
3.甲氧基甲醚(MOM醚)
甲氧基甲醚是“烷氧基烷基醚”保护基中的常用品种之一。在强碱NaH或iPr2NEt等存在下，氯甲基甲醚与醇反应可得到MOM醚。值得注意的是操作中的安全问题。
例1
底物含三个保护基：甲氧甲基醚、苄基醚和O,O
-缩酮。采用盐酸甲醇溶液的温和条件，即可选择性去除甲氧甲基醚而不影响另外两个保护基。3.甲氧基甲醚(MOM醚)

例2
欲去除此复杂分子中的保护基MOM醚，曾用多种方法都没成功，后来发现，采用浓盐酸-异丙醇可有效去除MOM键。3.甲氧基甲醚(MOM醚)

例3
Nogalomycin的合成中采用三甲基硅基溴为去保护试剂以更温和的条件去除MOM键，不影响分子中其他官能团或保护基，如内酯、碳酸酯、叔丁基酯二苯基硅醚等。4.烯丙基醚(Allyl醚)
在碳水化合物的合成中Allyl醚是很常见的。它易于生成，制备方法类似于苄基醚，常用试剂为烯丙基溴。Allyl醚对中等强度的酸性条件稳定，但不能与溴、催化氢化试剂等亲电试剂共存。去除保护基的方法是利用烯烃的异构重排反应在进行水解，常用tBuOK-DMSO,也用(Ph3P)3RhCl和Pd(Ph3P)4。
在tBuOK-DMSO或(Ph3P)3RhCl作用下Allyl醚异构化的容易次序如下：
tBuOK-DMSO：CH3CH=C(CH3)—>CH2=CHCH2—>CH2=C(CH3)CH2—
(Ph3P)3RhCl：CH2=CHCH2—>CH2=C(CH3)CH2—>CH3CH=C(CH3)—5.四氢吡喃醚(THP醚)

THP醚是有机合成中非常有用的保护基，由二氢吡喃醚与醇在酸催化下制备。三氟化硼醚化物，对甲苯磺酸及吡啶-对甲苯磺酸盐都是可供选用的有效催化剂。THP醚在中性或碱性条件