有机化学chapter5保护基

第五章保护基与官能团的保护protectinggroupsandprotectionoffunctiongroups

有机合成化学与路线设计OrganicSynthesis有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护有些合成反应，仅利用活性的差别来控制反应，并不能达到合成的目的，为了使反应能顺利进行，一方面需要导向，另一方面还须把不必参加反应而又有可能参加反应，甚至是优先反应的官能团暂时隐蔽起来，从而使必要的合成反应顺利地进行，这种暂时隐蔽官能团的作法，称为官能团的保护。为了保护其他官能团而人为引入到分子内的基团，称为“保护基”。5.1概述有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护

5.1.1保护基应具备的条件容易引入所要保护的分子中

与被保护分子能有效结合

在保持分子的其他部分结构不损坏的条件下易脱除有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护1、官能团的相似性及其递变规律，如：-NH2、-OH、-SH等基团保护法相似。2、保护基与被保护基是相辅相成的，可互相换用。如：醇与醛酮可借缩合反应，相互保护5.1.2如何寻找保护基脂胺芳胺醇硫醇酚硫酚羧酸膦酸磺酸碱类中性化合物酸类碱度递减酸度递增有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护5.2几类重要官能团的保护方法5.2.1胺类——氨基的保护

1、特性：易氧化，酰化和烃基化

2、保护法(常用有四种方法)(1)成盐保护法：(此法简单有效)保护：作用：对氧化剂KMnO4、Na2CrO7等稳定；脱除：铵盐大家应注意:①每种保护基担当的作用②引入和脱除保护基的条件有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护(2)、变成苄胺或取代的苄胺或三苯甲基胺法①变成苄胺(烷基化反应)保护：作用：对酸、碱、格氏试剂均稳定脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护②变成三苯甲基衍生物保护：作用：对碱、格氏试剂稳定，去除条件亦温和，但成本高；脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护(3)、变成酰胺、磺酰胺或酰亚胺①生成酰胺：作用：对氧化剂，烃基化剂均稳定脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护②生成磺酰胺作用：防止叔胺的生成脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护③生成酰亚胺(特别适用于伯胺)作用：对酸稳定，适用于酸性中无需胺的反应。脱除：邻苯二甲酸亚胺有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护

(4)、变成氨基甲酸酯①试剂合成：②保护氯代甲酸三氯乙酯有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护作用：对酸、碱、氧化剂均稳定脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护5.2.2醇类——羟基的保护1、特性：醇易氧化，易烷化成醚，酰化成酯，仲醇和叔醇还易脱水2、保护法(常有三种)(1)成醚法作用：对格氏试剂，还原剂LiAlH4，氧化剂CrO3均稳定脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护(2)变成混合型缩醛——特殊反应保护：二氢吡喃四氢吡喃基醚作用：对碱、格氏试剂、LiAlH4、金属氢化物、CrO3等均稳定；脱除：四氢吡喃醇THP基醚有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护(3)变成酯法①甲酯、乙酯(易被碱水解)②叔丁酯(不易氢解，常规条件下不被氨解或碱水解)有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护③苄基类酯5.2.3酚类——对羟基的保护1、特性：其特性与醇相似，但比醇更易被氧化2、保护法(常用有三种)(1)成醚法作用：对格氏试剂、LiAlH4、CrO3、酸、碱均稳定；脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护(2)变成磺酸酯保护：作用：对酸、Cr2O3稳定；脱除：甲基磺酰氯甲基磺酸苯酚酯有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护5.2.4酸类——羧基的保护1、特性：羧酸能发生有多反应，与碱成盐，受热脱羧，生成酯等2、保护法(一般转变为酯)(1)转变为甲酯或乙酯，其作用对于脱羧，或成盐等反应稳定；保护：脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护(2)转变为酸酐保护：脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护5.2.5醛、酮——羰基的保护1、特性：能与多种试剂反应，甚至仅有碱存在时自身能缩合2、保护法(常制成缩醛、酮的办法)(1)、制成二甲基缩醛或乙二醇缩酮保护：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护作用：①对还原剂Na+NH3、Na+HOR、H2、NaBH4、LiAlH4等稳定；②在中性或碱性条件下，对于除O3外几乎所有氧化剂稳定；③对亲核试剂：RMgX、NaH、EtOK、NH3、H2N-NH2、SO2Cl2、吡啶等稳定，但对酸不稳定，是脱除的依据。脱除：有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护5.3合成实例例1：试设计5-甲基-5-羟基-2-已酮的合成路线。分析：TM含有羰基和羟基，且为叔醇，可用酯与格氏试剂合成叔醇，但格氏试剂会优先与羰基反应，因其活性强于酯基，故需保护羰基有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护例2：试设计顺-5-庚烯-2-酮的合成路线合成：当炔烃端位引入Me-时，是利用炔烃端位的H较活泼，但羰基的α-H更活泼，因此，要先保护羰基。有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团的保护有机合成化学与路线设计第五章保护基与官能团