基团的保护与反应性转换课件

第7章基团的保护与反应性转换基团的保护与基团的反应性转换是指在一化合物分子中为使其特定基团或位置发生预期反应，其它基团或位置进行暂时性保护或暂时性级性改变的过程，待反应完成生成新化合物所采取的一种策略。7.1基团的保护和去保护7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护1．醇羟基的保护注：Tceoc为三氯乙氧羰基，Tbeoc为三溴乙氧羰基，Bn为苄基，ThP为四氢吡喃基，Py为吡啶7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护1．醇羟基的保护1)醚类衍生物（1）甲醚该方法的优点是：条件温和，保护基容易引入，且对酸、碱、氧化剂或还原剂都很稳定。这种方法一般多用于单糖环状结构的经典测定。7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护1．醇羟基的保护1)醚类衍生物（2）三甲基硅醚

醇的三甲基硅醚对催化氢化、氧化、还原反应稳定，广泛用于保护糖、甾族类及其它醇的羟基。它的一个重要特色是可以在非常温和的条件下引入和脱去保护基，但因其对酸、碱都很敏感，只能在中性条件下使用。7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护1．醇羟基的保护1)醚类衍生物（3）苄醚苄基醚在碱性条件下通常是稳定的，就是对氧化剂(如过碘酸、四乙酸铅)、LiAlH4与弱酸也是稳定的。在中性溶液中室温下它们能很快被催化氢解，常用钯催化氢解或者与金属钠在液氨(或醇)中脱保护。该方法广泛用于糖及核苷酸中醇羟基的保护。7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护1．醇羟基的保护2)缩醛和缩酮衍生物（1）四氢吡喃醚对碱、格氏试剂、烷基锂、氢化铝锂、烃化剂和酰化剂均稳定。缺点是：不能用于在酸性介质中进行反应。此外，若用于旋光性醇，由于引入了一个新的手性中心，将导致生成非对映异构体的混合物，分离困难，造成产率降低。然而它在室温条件下，即能进行催化水解。7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护1．醇羟基的保护2)缩醛和缩酮衍生物（2）缩醛和缩酮7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护2．酚羟基的保护表7-2酚羟基的保护与脱保护酚羟基保护基脱保护基的条件-OCH3浓H2SO4，室温；浓HCl，封管加热；HCl(HBr)乙酸水溶液，回流；HI回流；浓HNO3，CrO3，Ce(SO4)3，H2SO4；AlBr3，BCl3，BBr3，POCl3/ZnCl2；CH3MgI，MgI2，LiI/2,4,6-三甲基吡啶，回流；NaOMe/MeOH-DMSO，NaOH-OCH(CH3)2HBr,回流-OC(CH3)3HCl-CH3OH,60oC,CF3COOH室温-OCH2PhH2,Pd-C,HCl/AcOH,Na-C4H9OH-OCH2OCH3H2SO4/AcOH与酸水溶液回流-OCH2COPhZn-AcOH,室温-OSi(CH3)3H2O；含水甲醇，回流-OCOCH3碱的水溶液或碱的含水醇溶液,HCl,氨水或氨水的醇溶液-OCOPh碱的水溶液或碱的含水醇溶液,HCl-OCO2CH3碱的水溶液或碱的含水醇溶液-OCO2CH2CH3碱的水溶液或碱的含水醇溶液-OCO2CH2CCl3Zn-MeOH回流，Zn-AcOH搅拌1~3小时-SO2Ar碱的的水溶液或碱的醇溶液7.1基团的保护和去保护7.1.1羟基的保护2．酚羟基的保护例如：7.1基团的保护和去保护7.1.2羰基的保护

1．缩醛（酮）类保护基团7.1基团的保护和去保护7.1.2羰基的保护

2．烯醇醚和烯胺衍生物1)烯醇醚和硫代烯醚2)烯胺7.1基团的保护和去保护7.1.2羰基的保护

3．硫缩醛（酮）类保护基团7.1基团的保护和去保护7.1.2羰基的保护

3．硫缩醛（酮）类保护基团7.1基团的保护和去保护7.1.3氨基的保护;7.1基团的保护和去保护7.1.3氨基的保护R1=H,Ph,Bu等;R2=4-ClC6H4,4-O2NC6H4,Ph,PhCO,-CH=CH-N=CH-,Pyridin-2-yl,Pyridin-4-yl,Pyrimidin-2-yl,Purin-6-yl,Bu,1,3-thiazol-2-yl,C7H15

7.1基团的保护和去保护7.1.4羧基的保护羧基的保护和去保护所用的反应与羟基、氨基保护中使用的反应类似。羧基被保护后生成的最重要的衍生物是叔丁基、苄基、甲基和三甲硅基酯。它们可分别被三氟乙酸、氢解和强酸和强碱或三甲基碘硅烷作用脱去保护。7.1基团的保护和去保护7.1.5碳-氢键的保护1．乙炔衍生物活泼氢（—C≡C—H）的保护7.1基团的保护和去保护7.1.5碳-氢键的保护2．芳烃中C-H键的保护简单芳香族化合物的合成通常用亲电取代反应来完成，新引入基团将进入芳环上电子密度最高的位置。若想得到不同位置的取代物，就必须首先将最活泼的位置保护起来，然后再进行所希望的取代反应，最后再脱去保护基。常用的保护基有间位定位基，如-COOH、-NO2、-SO3H，及邻对位定位基，如-NH2、-X等7.1基团的保护和去保护7.1.5碳-氢键的保护3．脂肪族化合物C-H键的保护7.2基团的反应性转换

基团的反应性转换在学习逆合成分析法时已经提及，a合成子和d合成子可以相互转换，意思是在反应过程中有机化合物中某个原子或原子团的反应特性（亲电性或亲核性）发生了暂时转换。这一过程是大家早就知道的。然而形成反应性转换的一般概念，并为大家所重视却是近年来的事情。这个概念具有极大的重要性，它使我们开阔思路，不仅要考虑一个基团固有的反应性的重要表现，还引导我们去研究它的可能转换。极性转换过程使得合成路线与经典方法相比，有了全新的途径。极性转换在大量的有机合成机理中都有涉及，极性转换打破了传统上对该分子的反应性理解，不仅有利于提高反应的原子经济性，而且可以进一步丰富有机反应，提高有机合成技巧。7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换1．羰基（C1）的反应性转换羰基是极性的基团，其中碳呈正电性。在反应中表现为亲电的特性，与各种亲核试剂反应形成碳-碳键或碳与其它原子的键，是构筑有机分子较为重要的官能团。如果它的反应性能够转换，不仅能与亲核试剂反应，还能与亲电试剂反应，可以想象，羰基在有机合成中的作用将会进一步扩大。7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换1．羰基（C1）的反应性转换1）金属酰基化合物7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换1．羰基（C1）的反应性转换2）烯醇衍生物7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换1．羰基（C1）的反应性转换3）缩醛衍生物7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换1．羰基（C1）的反应性转换3）缩醛衍生物7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换1．羰基（C1）的反应性转换4）Stetter反应7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换2.C2的极性转换7.2基团的反应性转换

7.2.1羰基的反应性转换3．不饱和醛的极性转换MeS:2,4,6-三甲苯基7.2基团的反应性转换

7.2.2氨基化合物的极性转换7.2基团的反应性转换

7.2.2氨基化合物的极性转换7.2基团的反应性转换

7.2.2氨基化合物的极性转换7.2基团的反应性转换

7.2.3烃类化合物的极性转换1．芳香族化合物的极性转换通过使芳香族化合物与金属配合的办法，可以实现芳香族化合物的可逆极性转换，即使芳香环由亲核性变为亲电性。这是因为芳香烃与金属配合以后，由于电子效应和立体效应的影响，使芳香配体部分发生很大的变化，因而能发生原来不能发生的亲核反应，反应后，可以很方便地将配合的金属除去，而得到不带金属的芳香族化合物；芳香族化合物配合的金属恰似起到了一个既易于引入又容易除去的活化原子团的作用；进行反应的条件温和，为有机合成提供了方便。7.2基团的反应性转换

7.2.3烃类化合物的极性转换1．芳香族化合物的极性转换用相应的芳香族化合物与六羰基铬[Cr(CO)6]在惰性溶剂(通常用CH3OCH2CH2-O-CH2CH2OCH3)中回流数小时，六羰基铬中的三个羰基被芳香烃置换而得到一芳香烃三羰基铬，产物用有机溶剂重结晶后通常为黄色或橙黄色晶体。当芳环上带有各种不同取代基时，亦能用这种方法制备相应的三羰基铬配合物。当取代基为排斥电子的基团时，如-OCH3、-NH2、-N(CH3)2时，产率均在80％以上。反应完成后除去配合的金属不影响芳环上所带的各种官能团，要除去配合的金属常用碘或四价铈盐等氧化剂7.2基团的反应性转换

7.2.3烃类化合物的极性转换1．芳香族化合物的极性转换芳香烃三羰基铬的主要特征是：首先，由于芳香烃和三羰基铬的配位使芳核上电子云密度降低，有利于发生亲核取代反应；其次，使芳核上其它原子、基团、侧键的性质都发生变化。R=CN、COOR等基团7.2基团的反应性转换

7.2.3烃类化合物的极性转换1．芳香族化合物的极性转换7.2基团的反应性转换

7.2.3烃类化合物的极性转换1．芳香族化合物的极性转换7.2基团的反应性