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醚
酯
硅醚
羟基的保护
保护醇类 ROH 的方法一般是制成醚类 (ROR′) 或酯类(ROCOR′),前者对氧化剂或还原剂都有相当的稳定。
1. 形成甲醚类ROCH3
可以用碱脱去醇ROH质子,再与合成子+CH3作用,如使用试剂NaH / Me2SO4。也可先作成银盐 RO-Ag+ 并与碘甲烷反应,如使用 Ag2O / MeI;但对三级醇不宜使用这一方法。醇类也可与重氮甲烷CH2N2,在Lewis酸(如BF3·Et2O)催化下形成甲醚.
脱去甲基保护基,回复到醇类,通常使用Lewis酸,如BBr3及Me3SiI,也就是引用硬软酸碱原理(hard-soft acids and bases principle),使氧原子与硼或硅原子结合(较硬的共轭酸),而以溴离子或碘离子(较软的共轭碱)将甲基(较软的共轭酸)除去。
2. 形成叔丁基醚类 ROC(CH3)3
醇与异丁烯在Lewis 酸催化下制备。叔丁基为一巨大的取代基(bulky group),脱去时需用酸处理
3. 形成苄醚ROCH2Ph:
制备时,使醇在强碱下与苄溴 (benzyl bromide)反应,通常以加氢反应或锂金属还原,使苄基脱除,并回复到醇类。
4. 形成三苯基甲醚(ROCPh3)
制备时,以三苯基氯甲烷在吡啶中与醇类作用,而以 4-二甲胺基吡啶(4-dimethyl aminopyridine, DMAP)为催化剂。
5. 形成甲氧基甲醚 ROCH2OCH3
制备时,使用甲氧基氯甲烷与醇类作用,并以三级胺吸收生成的HCl。甲氧基甲醚在碱性条件下和一般质子酸中有相当的稳定性,但此保护基团可用强酸或Lewis酸在激烈条件下脱去。
7. 形成四氢吡喃ROTHP
制备时,使用二氢吡喃与醇类在酸催化下进行加成作用。欲回收恢复到醇类时,则在酸性水溶液中进行水解,即可脱去保护基团。有机合成中常引用这种保护基团,其缺点是增加一个不对称碳(缩酮上的碳原子),使得NMR谱的解析较复杂。
8. 形成叔丁基二甲硅醚ROSiMe2(t-Bu)
制备时,用叔丁基二甲基氯硅烷与醇类在三级胺中作用,此保护基比三甲基硅基稳定,常运用在有机合成反应中,一般是F-离子脱去。
9. 形成乙酸酯类ROCOCH3
脱去乙酸酯保护基可使用皂化反应水解。乙酯可与大多数的还原剂作用,在强碱中也不稳定,因此很少用作有效的保护基团。但此反应的产率极高,操作也很简单,常用来帮助决定醇类的结构。
10 形成苯甲酸酯类ROCOPh
制备时,用苯甲酰氯与醇类的吡啶中作用。苯甲酸酯较乙酯稳定,脱去苯甲酸酯需要较激烈的皂代条件.
关于羟基保护的方法
羟基的保护基
1). 酯类保护基
t-BuCO (Piv); PhCO; MeCO; ClCH2CO et al.
去保护
碱性条件下水解,水解能力:
t-BuCO(Piv) < PhCO <MeCO < ClCH2CO
常用的碱:K2CO3, NH3, NH2NH2, Et3N,i-Pr2NEt et al
去除Piv一般用较强的强碱体系,如 KOH/H2O, LiAlH4, DIBAL,KBHEt3
ClCH2CO的去除可以用硫脲,氨/甲醇,苯,吡啶水溶液,NH2CH2CH2SH, NH2CH2CH2NH2, PhNHCH2CH2NH2 等除去。
2). 硅醚保护基
硅醚保护基主要有:
Me3Si(trimethylsilyl, TMS);
Et3Si(triethylsilyl, TES);
t-BuMe2Si(tert-butyldimethylsilyl, TBDMS or TBS)
i-Pr3Si(triisopropylsilyl, TIPS)
t-BuPh2Si(tert-butyldiphenylsilyl, TBDPS)
酸水解相对稳定性:
TMS(1) < TES(64) < TBDMS(20,000)< TIPS(700,000) < TBDPS (5,000,000)
碱水解相对稳定性:
TMS(1) < TES(50) < TBDMS = TBDPS (20,000) < TIPS(100,000)
硅醚保护基的除去:(F-Si 142 kcal/mol; O-Si 112 kcal/mol)
通常用 HF / CH3CN; TBAF / THF; HF.Py / CH3CN
TES ether:TESCl/Imid. DMAP; TESOTf / Py. or2,6-dimethylpyridine
来源:网络
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