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有机经典反应三(羟基的保护与脱保护)


羟基的保护与去保护
羟基广泛存在于许多在生理上和合成上有意义的化合物中,如核苷,碳水化合物、甾 族化合物、大环内酯类化合物、聚醚、某些氨基酸的侧链。另外,羟基也是有机合成中一个 很重要的官能基,其可转变为卤素、氨基、羰基、酸基等多种官能团。在化合物的氧化、酰 基化、用卤代磷或卤化氢的卤化、脱水的反应或许多官能团的转化过程中,我们常常需要将 羟基保护起来。 在含有多官能团复杂分子的合成中,如何选择性保护羟基和脱保护往往是 许多新化合物开发时的关键所在, 如紫杉醇的全合成。 羟基保护主要将其转变为相应的醚或 酯,以醚更为常见。一般用于羟基的保护醚主要有硅醚、甲基醚、烯丙基醚、苄基醚、烷氧 甲基醚、烷巯基甲基醚、三甲基硅乙基甲基醚等等。羟基的酯保护一般用的不多,但在糖及 核糖化学中较为多见。 有机合成以及全合成最常用策略就是官能团的保护去保护,这里我肤浅总结一下羟基的保护 与去保护,希望大家补充与批评. 羟基保护主要分为:硅醚保护,苄醚保护和烷氧基甲基醚或烷氧基甲基取代醚这三类.

1.硅醚保护和脱保护:
硅醚保护基:TMS, TES, TBS, TIPS, TBDPS 特点: (1)易保护,易去保护均可以用 Bu4NF 脱除; (2)在游离的伯胺肿胺存在下可以选择性对 羟基进行保护; (3)硅醚对酸碱都敏感,不同的硅醚对酸碱有相对的稳定性; (4) 空间效应和 电子效应是羟基保护与脱保护的主要影响因素; (5)对于没有什么空间位组的伯醇和仲醇,一 般不用 TMS 保护,因为 TMS 在弱酸条件下极易脱除(硅胶柱). 硅醚的稳定性: 在酸性条件下的稳定性: TMS(1)<tes(64)<tbs(20,000)<tips(700,000)<tbdps(5000,000)

碱性条件下的稳定性: TMS(1)<tes(10-100)<tbs~tbdps(20,000)<tips(100,000) 硅醚的脱保护: 硅醚对酸碱不稳定可以选择性的酸碱脱保护,或者可以用 Bu4NF 脱除;由于电子 效应影响,烷基硅醚在酸性条件下易去保护,酚基硅醚在碱性条件下易去保护.

2.苄醚保护(苄基,对甲氧基苄基,三苯甲基)
苄醚保护: 烷 基 的 羟 基 苄 基 保 护 一 般 需 要 用 强 碱 (NaH), 酚 羟 基 的 苄 基 保 护 一 般 用 K2CO3/CH3CN ,DMF, 丙酮.反应溶剂活性一般情况 DMF>CH3CN>丙酮,反应体系可 以加 NaI 或者 KI 催化. 苄基的脱除: 一般情况用催化加氢的方法,也可以用 Lewis 酸脱出(TMSI), 催化加氢若分子中 有非芳性的胺 , 会降低了催化剂的活性 , 阻碍了 O- 脱苄 . 在反应体系中加入 Na2CO3 可以防止苄基脱除,而可以使双键还原. 苄醚氢解溶剂影响:THF>Hexanol>MeOH>Toluene(氢解反应速率大小顺序)

PMB 保护: PMB 与苄基类似,均可以通过氢化的方法脱出,PMB 还可以通过氧化的方法脱除 (DDQ)

3.烷氧基甲基醚或烷氧基甲基取代醚
常用的有 THP, MOM, EE, SEM 等,其中 THP, EE, MOM 对酸不稳定,均可以用酸脱 除,对酸的稳定性顺序:MOM>EE>THP, THP 和 EE 的性质类似,用弱酸脱除,而 MOM 对弱酸稳定,一般用强酸来脱除,SEM 一般酸性条件稳定(AcOH/H2O,THF, 45 度, 7h 可以脱除 THP, EE 和 TBS,而 SEM 是稳定的).


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