化学专业外语有机合成中保护基的作用

化学专业外语有机合成中保护基的作用第1页，共56页，2023年，2月20日，星期三15.TheRoleofProtectiveGroupsinOrganicSynthesis有机合成中保护基的作用化学专业外语第2页，共56页，2023年，2月20日，星期三词汇ProtectiveGroup、保护基multifunctionalcompoundreactivesite、反应活性部位sideproduct、副产物Reduction、oxidation

carbohydrate[ˌkɑ:bəuˈhaidreit]碳水化合物electrochemistry[iˌlektrəu‘kemistri]电化学photolysis[fəu'tɔlisis]光分解、光解作用第3页，共56页，2023年，2月20日，星期三【课文翻译】Whenachemicalreactionistobecarriedoutselectivelyatonereactivesiteinamultifunctionalcompound,otherreactivesitesmustbetemporarily

blocked.selectively[siˈlektivli]有选择地反应活性部位当一个化学反应将要在多功能化合物中的一个反应活性部位有选择的进行时，其它的活性部位必须是暂时地受阻（不反应）。1、PropertiesOfaProtectiveGroup保护基的性质第4页，共56页，2023年，2月20日，星期三Manyprotectivegroupshavebeen,andarebeing,developedforthispurpose.[prəˈtektiv]保护的、防护的许多保护性基团已经以及正在因此而发展起来。Aprotectivegroupmustfulfillanumberofrequirements.fulfill[fulˈfil]履行、实现、完成一个保护性基团必须能够实现大量的需要。第5页，共56页，2023年，2月20日，星期三Itmustreactselectivelyingoodyieldtogiveaprotectedsubstratethatisstabletotheprojectedreactions.selectively[siˈlektivli]有选择地、protected[prəˈtektid]保护、substrate[ˈsʌbˌstreit]底物、基质、project[prəˈdʒekt]计划、设计它必须能够以较高的产率进行选择性反应而给出一个被保护的底物，这个底物对于所计划的反应表现稳定。第6页，共56页，2023年，2月20日，星期三Theprotectivegroupmustbeselectivelymovedingoodyieldbyreadilyavailable,preferablynontoxicreagentsthatdonotattacktheregeneratedfunctionalgroup.

available[əˈveiləbl]可用的、有效的、preferably[ˈprefərəbli]更适宜、nontoxic[nɔnˈtɔksik]无毒的、regenerate[riˈdʒenəˌreit]再生的、使再生保护性基团必须能够以较高的产率通过有效的，更适宜的、无毒的、不进攻重新产生的功能基团的试剂而进行选择性转移（能上能下）。第7页，共56页，2023年，2月20日，星期三Theprotectivegroupshouldformacrystalline

derivative(withoutthegenerationofnewchiralcenters)thatcanbeeasilyseparatedfromsideproductsassociatedwithitsformationorcleavage．[ˈkristəlin]结晶性、结晶度、[diˈrivətiv]衍生物、[ˈtʃirəl]手（征）性的、[ˈkli:vidʒ]分解、裂解 保护性基团应该能够结晶（没有产生新的手性中心），以便于与与其形成或分解相关的副产物分离。第8页，共56页，2023年，2月20日，星期三Theprotectivegroupshouldhaveaminimumofadditionalfunctionalitytoavoidfurthersitesofreaction.minimum[ˈminiməm]最低限度、最小量additional[əˈdiʃənl]额外的、附加的functionality[ˌfʌŋkəʃəˈnæliti]功能保护性基团应该具有最低的附加功能以避免更多的部位（结合点）反应。第9页，共56页，2023年，2月20日，星期三

Sinceafewprotectivegroupscannotsatisfyallthesecriteriaforelaboratesubstrates,criteria[krai'tiəriə]标准elaborate[iˈlæbəreit]精致的、精巧的substrate[ˈsʌbˌstreit]底物、基质因为一些保护性基团不能满足所有精致的底物的标准，2、HistoricalDevelopment、发展历史第10页，共56页，2023年，2月20日，星期三alargenumberofmutuallycomplementaryprotectivegroupsareneededand,indeed,arebecomingavailable.mutually[ˈmju:tʃuəli]互相地、complementary[ˌkɔmpləˈmentəri]补充的、补足的、available[əˈveiləbl]有效的因此需要大量互相补充的保护性基团，实际上，这些保护性基团是有效的。第11页，共56页，2023年，2月20日，星期三Inearlysynthesesthechemistchoseastandardderivativeknowntobestabletothesubsequentreactions.syntheses['sinθəsi:z]合成、合成反应derivative[diˈrivətiv]衍生的、衍生物subsequent[ˈsʌbsikwənt]后来的、随后的、作为结果而发生的在早期的合成中，化学家选择一个已知的对随后的反应稳定的标准衍生物。第12页，共56页，2023年，2月20日，星期三Otherclassicalmethodsofcleavageincludeacidichydrolysis(eq.1),reduction(eq.2),andoxidation(eq.3):classical[ˈklæsikəl]经典的、传统的、cleavage[ˈkli:vidʒ]分裂、acidic[əˈsidik]酸性的、hydrolysis[haiˈdrɔlisis]水解其它的传统分解方法包括酸解（方程式1）、还原反应（方程式2）、和氧化反应（方程式3）。第13页，共56页，2023年，2月20日，星期三Someoftheoriginalworkinthecarbohydrateareainparticularrevealsextensiveprotectionofcarbonylandhydroxylgroups.carbohydrate[ˌkɑ:bəuˈhaidreit]碳水化合物、糖类、extensive[iksˈtensiv]广泛的特别是碳水化合物方面的一些原始性（独创性）工作展现了对羰基和羟基基团的广泛保护作用。第14页，共56页，2023年，2月20日，星期三Forexample，acyclicdiacetonideofglucosewasselectivelycleavedtothemonoacetonide.diacetonide[dai'æsitənaid]二丙酮化物、glucose['ɡlu:kəus]葡萄糖、cleaved[k'li:vd]割开、monoacetonide['æsitənaid]单丙酮化物例如，葡萄糖的一种环状二丙酮化物可以选择性裂解成单丙酮化物。第15页，共56页，2023年，2月20日，星期三Amorerecentsummarydescribestheselectiveprotectionofprimaryandsecondaryhydroxylgroupsinasynthesisofgentiobiose,carriedoutinthe1870s,astriphenylmethyl（三苯甲基）ethers.gentiobiose[dʒenʃiə'baiəʊs]龙胆二糖ether[ˈi:θə(r)]醚、最近的一篇文章概括地描述了在19世纪七十年代进行的合成龙胆二糖过程中以及在合成三苯甲基醚过程中，对伯羟基和仲羟基基团的选择性保护作用。第16页，共56页，2023年，2月20日，星期三Aschemistsproceededtosynthesizemorecomplicatedstructures,theydevelopedmoresatisfactoryprotectivegroupsandmoreeffectivemethodsfortheformationandcleavageofprotectedcompounds.在进行合成更复杂结构的同时，化学家发展了更令人满意的保护基和更有效的形成和分解被保护化合物的方法。3、DevelopmentofNewProtectiveGroups、新保护基的发展第17页，共56页，2023年，2月20日，星期三Atfirstatetrahydropyranyl（四氢吡喃基）acetalwasprepared,byanacid-catalyzedreactionwithdihydropyran,toprotectahydroxylgroup.

pyranyl[‘pirənil]吡喃基、acetal[‘æsitæl]乙缩醛、乙醛缩二乙醇、catalyze['kætəlaiz]催化pyran['pairæn]吡喃首先，通过二氢吡喃的酸催化反应制备了四氢吡喃基乙缩醛来保护羟基。第18页，共56页，2023年，2月20日，星期三Theacetalisreadilycleavedbymildacidhydrolysis,butformationofthisacetalintroducesanewchiralcenter.acetal['æsitæl]乙缩醛、乙缩醛二乙醇cleaved[k'li:vd]劈开、剁开、割开hydrolysis[haiˈdrɔlisis]水解introduce[ˌintrəˈdju:s]介绍；引进chiral[ˈtʃirəl]手（征）性的乙缩醛很容易被中等强度的酸水解，但是乙缩醛的形成引进了一个新的手性中心。第19页，共56页，2023年，2月20日，星期三Formationofthe4-methoxytetrahydropyranylacetaleliminatesthisproblem.pyranyl['pirənil]吡喃基acetal['æsitæl]乙缩醛、乙缩醛二乙醇eliminate[iˈlimineit]排除、消除4-甲氧基四氢吡喃基乙缩醛的形成消除了这个问题。第20页，共56页，2023年，2月20日，星期三CatalytichydrogenolysisofanO-benzylprotectivegroupisamild,selectivemethodintroducedbyBergmannandZervastocleaveabenzylcarbamatepreparedtoprotectanaminogroupduringpeptidesyntheses.[haidrəudʒə‘nɔləsis]氢解作用、破坏加氢（作用）、[ˈbenzil]邻苯甲基、[‘kɑ:bəˌmeit]氨基甲酸盐、[ˈpeptaid]肽、缩氨酸邻苯甲基保护基的催化氢解作用是Bergmann和Zervas引入的一种在制备肽的过程中，分解所制备的苯甲基氨基甲酸盐来保护氨基基团的温和的和选择性的方法。第21页，共56页，2023年，2月20日，星期三Themethodalsohasbeenusedtocleavealkylbenzylethers,stablecompoundspreparedtoprotectalkylalcohols;benzyl[ˈbenzil]邻苯甲基ether[ˈi:θə(r)]醚这种方法也已经用来分解所制备的稳定的化合物烷基苯甲基醚来保护烷基醇。第22页，共56页，2023年，2月20日，星期三benzylestersarecleavedbycatalytichydrogenolysisunderneutralconditions.

ester[ˈestə(r)]酯catalytic[ˌkætə'litik]催化剂、起催化作用的hydrogenolysis[haidrəudʒə'nɔləsis]氢解作用、破坏加氢（作用）neutral[ˈnju:trəl]中性的苯甲基醚在中性条件下被催化氢解作用所分解。

第23页，共56页，2023年，2月20日，星期三Threeselectivemethodstoremoveprotectivegroupsarereceivingmuchattention:“assisted,”electrolytic,andphotolyticremoval.electrolytic[iˌlektrə'litik]电解的、电解质、photolytic[fəutə'litik]光解的、removal[ri'mu:vl]免职、除去、移走、搬迁有三种除去保护基的选择性方法引起了关注：“assisted,”电解消除法，光解消除法。第24页，共56页，2023年，2月20日，星期三Fourexamplesillustrate“assistedremoval”ofaprotectivegroup.illustrate['iləstreit]说明、表明、给…加插图、（用示例、图画等）说明removal[ri'mu:vl]免职、除去、移走、搬迁有四个例子证明了保护基的辅助性消除。第25页，共56页，2023年，2月20日，星期三Astableallylgroupcanbeconvertedtoalabilevinylethergroup(eq.4);

allyl['æləl]烯丙基labile['leibail]不安定的、易发生变化的vinyl['vainl]乙烯基ether[ˈi:θə(r)]醚一个稳定的烯丙基可以转变成不稳定的乙烯基醚（方程式4）。第26页，共56页，2023年，2月20日，星期三aβ-haloethoxy(eq.5)orβ-silylethoxy(eq.6)derivativeiscleavedbyattackattheβ-substituent;

haloethoxy['hæləu'iθɔksi]卤代乙氧基silylethoxy['silil'iθɔksi]甲硅烷基乙氧基derivative[diˈrivətiv]衍生的、衍生物β-卤代乙氧基（方程式5）或β-甲硅烷基乙氧基（方程式6）的衍生物因为β取代基被进攻而分解。第27页，共56页，2023年，2月20日，星期三andastableo-nitrophenylderivativecanbereducedtotheo-aminocompound,whichundergoescleavagebynucleophilicdisplacement:nitrophenyl[‘naitrəfenil]硝基苯基、derivative[diˈrivətiv]衍生物、amino[ə'miːnəu]氨基的nucleophilic[nju:kliəu'filik]亲核的、亲质子的一个稳定的邻硝基苯基衍生物可以被还原成在亲核取代反应的作用下而分解的邻氨基化合物。第28页，共56页，2023年，2月20日，星期三Thedesignofnewprotectivegroupsthatarecleavedby“assistedremoval”isachallengingandrewardingundertaking.

removal[ri'mu:vl]免职、除去、challenging[ˈtʃælindʒiŋ]挑战性的、rewarding[riˈwɔ:diŋ]报答的、有益的、undertaking[ˌʌndəˈteikiŋ]事业、工作因“assistedremoval”而分解的新的保护基的设计是一项挑战性和值得一做的事业（充满了挑战和机遇的工作）。第29页，共56页，2023年，2月20日，星期三Removalofaprotectivegroupbyelectrolyticoxidationorreductioncanbeverysatisfactory.removal[ri'mu:vl]免职、除去、移走、搬迁electrolytic[iˌlektrə‘litik]电解的、由电解产生的、电解质、satisfactory[ˌsætisˈfæktəri]令人满意的、符合要求的用电解氧化或还原除去保护基是非常令人满意的。第30页，共56页，2023年，2月20日，星期三Theequipmentrequiredrangesfromaminimumoftwoelectrodes,apotentiostat,andasourceofDCcurrenttoquitesophisticatedsystems.electrode[iˈlekˌtrəud]电极、potentiostat[pə‘tenʃiəstæt]稳压器、sophisticated[səˈfistikeitid]高度发展的、精密复杂的所需要的设备从最低限度的两个电极，稳压器和直流电源到到非常精密复杂的系统。第31页，共56页，2023年，2月20日，星期三Asuitableelectrolyte/solventsystemisneeded,andthedeprotectedproductmustnotundergofurtherelectrochemistryundertheexperimentalconditions.

electrolyte[iˈlektrəˌlait]电解、电解液、solvent[ˈsɔlvənt]溶剂、electrochemistry[iˌlektrəu‘kemistri]电化学同时需要合适的电解液/溶剂系统，而且去质子化的产物在实验条件下必须不能发生进一步的电化学反应。第32页，共56页，2023年，2月20日，星期三Theuseandsubsequentremovalofchemicaloxidantsorreductants(e.g.,CrorPbsalts;Pt-CorPd-C)areeliminated.

subsequent[ˈsʌbsikwənt]后来的、随后的、eliminate[i‘limineit]排除、消除、Cr、chromium[ˈkrəumiəm]、Pb、plumbum[’plʌmbəm]、Pt、platinum['plætinəm]化学氧化剂或还原剂(例如Cr或Pbsalts；Pt-C或Pd-C)的使用和随后的去除被消除。第33页，共56页，2023年，2月20日，星期三Reductivecleavageshavebeencarriedoutinhighyieldat-1to-3V(vs.SCE)dependingonthegroup;volt[vəult]还原分解已经在-1到-3V范围内依赖于基团以高产率进行。Oxidativecleavagesingoodyieldhavebeenrealizedat1.5-2V(vs.SCE).在1.5-2V的氧化分解也已经以高产率实现。第34页，共56页，2023年，2月20日，星期三Forsystemspossessingtwoormoreelectrochemicallylabileprotectivegroups,selectivecleavageispossiblewhenthehalfwavepotentials,E1-2,aresufficientlydifferent;electrochemically[iˌlektrəu‘kemikəli]电气化学地、labile[‘leibail]不稳定的、易变化的、易分解的、potential[pəˈtenʃl]潜在的、有可能的、sufficiently[sə’fiʃntli]足够地、充分地对于拥有两个或更多电化学上不稳定的保护基来说，当半波电位E1-2差异较大时，可能发生选择性分解。第35页，共56页，2023年，2月20日，星期三excellentselectivitycanbeobtainedwithpotentialdifferencesontheorderof（属于…一类的，与…相似的）0.25V.

excellent[ˈeksələnt]potential[pəˈtenʃl]潜在的、有可能的volt[vəult]在电势差接近0.25V时，可以得到良好的选择性分解。第36页，共56页，2023年，2月20日，星期三Protectivegroupsthathavebeenremovedbyelectrolyticoxidationorreductionaredescribedattheappropriateplacesinthisbook;electrolytic[iˌlektrəuˈlitik]电解的、由电解产生的、电解质、appropriate[əˈprəupriit]适当的、恰当的、合适的这本书在合适（一定）的位置对用电解氧化或电解还原可以去除的保护基进行了介绍。第37页，共56页，2023年，2月20日，星期三areviewarticlebyMairanovskydiscusseselectrochemicalremovalofprotectivegroups.Mairanovsky所写的一篇综述性文章保护基的电化学去除方法。第38页，共56页，2023年，2月20日，星期三Photolyticcleavagereactions(e.g.,ofo-nitrobenzyl,phenacyl,andnitrophenyl-sulfenylderivatives)takeplaceinhighyieldonirradiationoftheprotectedcompoundforafewhoursat254～350nm.electrolytic[iˌlektrəuˈlitik]电解的、phenacyl[‘fenəsil]苯甲酰甲基、sulfenyl[sʌl’fenil]氧硫基irradiation[iˌreidi‘eiʃn]放射、照射在254-350nm范围对所保护的化合物进行辐射，光分解作用（例如：邻硝基苯甲基、苯甲酰甲基、硝基苯基亚磺酰基的衍生物的光解作用）可以以高产率发生。第39页，共56页，2023年，2月20日，星期三Forexample，theo-nitrobenzylgroup,usedtoprotectalcohols,amines,andcarboxylicacids,hasbeenremovedbyirradiation.amine[ə‘mi:n]胺、carboxylic[kɑ:bɔk’silik]羧基的、irradiation[iˌreidi'eiʃn]放射、照射、光渗例如，用来保护醇、胺和羧酸的邻硝基苯甲基可以利用辐射去除。第40页，共56页，2023年，2月20日，星期三Protectivegroupsthathavebeenremovedbyphotolysisaredescribedattheappropriateplacesinthisbook;photolysis[fəu'tɔlisis]光分解、光解作用appropriate[əˈprəupriit]适当的、合适的已经用光解作用去除的保护基将在这本书的适当的地方进行介绍。inaddition,thereadermaywishtoconsultthreereviewarticles.另外，读者可能希望参考三篇综述。第41页，共56页，2023年，2月20日，星期三Toselectaspecificprotectivegroup,thechemistmustconsiderindetailallthereactants,reactionconditions,andfunctionalitiesinvolvedintheproposedsyntheticscheme.从这本书中选择保护基为了选择特效的保护基，化学家必须对所提出的合成系统中涉及到的所有反应物，反应条件以及功能进行详细的考虑。4、SelectionofaProtectiveGroupfromThisBook第42页，共56页，2023年，2月20日，星期三Firstheorshemustevaluateallfunctionalgroupsinthereactanttodeterminethosethatwillbeunstabletothedesiredreactionconditionsandrequireprotection.evaluate[i'væljueit]评价首先，他或她必须对反应物的所有功能基团进行评价，来决定哪些基团对于所期望的反应条件不稳定和需要保护。第43页，共56页，2023年，2月20日，星期三Thechemistshouldthenexamine[iɡˈzæmin]reactivitiesofpossibleprotectivegroups,listedintheReactivityCharts（图表）,todeterminecompatibility（[kəmˌpætəˈbiləti]、兼容性）ofprotectivegroupandreactionconditions.然后，化学家应该对列在反应图中的可能的保护基进行检测来确定保护基和反应条件的兼容性。第44页，共56页，2023年，2月20日，星期三TheprotectivegroupslistedintheReactivityChartshavebeenusedmostwidely;consequently[ˈkɔnsikwəntli],

considerable[kənˈsidərəbl]experimentalinformationisavailableforthem.列在反应图中的保护基已经得到了最广泛的使用，因此化学家就可以获得大量的实验信息。第45页，共56页，2023年，2月20日，星期三Heorsheshouldconsultthecomplete[kəmˈpli:t]listofprotectivegroupsintherelevantchapterandconsidertheirproperties.他或她必须对在相关章节中列出保护基的整个表格进行考虑，考虑它们的性质。Itwillfrequently（往往）beadvisable[ədˈvaizəbl]toexaminetheuseofoneprotectivegroupforseveralfunctionalgroups.检测具有几种功能的一个保护基的用途往往是明智的。第46页，共56页，2023年，2月20日，星期三(i.e.,a2,2,2-trichloroethylgrouptoprotectahydroxylgroupasanether[ˈi:θə],acarboxylic[kɑ:bək'silik]acidasanester[ˈestə],andanamino[əˈmi:nəu]groupasacarbamate[ˈkɑ:bəmeit].)（也就是2,2,2-三氯乙基可以作为醚来保护羟基，作为酯来保护羧基，作为氨基甲酸盐来保护氨基）。第47页，共56页，2023年，2月20日，星期三Whenseveralprotectivegroupsaretoberemovedsimultaneously（[saiməlˈteiniəsli]、同时地）,itmaybeadvantageous[ˌædvænˈteidʒəs]tousethesameprotectivegrouptoprotectdifferentfunctionalgroups.当几个保护基要同时去除时，用同一个保护基来保护不同的基团是有利的（方便的）。第48页，共56页，2023年，2月20日，星期三(e.g.,benzylgroup，removedbyhydrogenolysis,toprotectanalcoholandacarboxylicacid).hydrogenolysis[haidrəudʒə'nɔləsis]氢解作用、破坏加氢（作用）（例如，用可以由氢解作用去除的苯甲基来保护醇和羧酸）。Whenselectiveremovalisrequired,differentclassesofprotectionmustbeused.当需要选择性去除时，必须使用不同种类的保护。第49页，共56页，2023年，2月20日，星期三(e.g.，abenzylether[ˈi:θə],cleavedbyhydrogenolysis[haidrəudʒə'nɔləsis]butstabletobasichydrolysis([haiˈdrɔlisis]水解),toprotectanalcohol,andanalkylester[ˈestə],cleavedbybasichydrolysisbutstabletohydrogenolysis,toprotectacarboxylic[kɑ:bɔk'silik]acid).（例如，可以被氢解作用分解而对碱性水解稳定的苯甲基醚可以用来保护醇，而可以被碱性水解分解却对氢解稳定的烷基醚可以用来保护羧酸。）第50页，共56页，2023年，2月20日，星期三Ifasatisfactory[ˌsætis'fæktər