基團(tuán)的保護(hù)與反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

基團(tuán)的保護(hù)與反應(yīng)性轉(zhuǎn)換第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五第7章基團(tuán)的保護(hù)與反應(yīng)性轉(zhuǎn)換第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五

基團(tuán)的保護(hù)與基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換是指在一化合物分子中為使其特定基團(tuán)或位置發(fā)生預(yù)期反應(yīng)，其它基團(tuán)或位置進(jìn)行暫時(shí)性保護(hù)或暫時(shí)性極性改變的過程，待反應(yīng)完成生成新化合物所采取的一種策略。第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)該基團(tuán)應(yīng)該是在溫和條件下引入；在化合物中其它基團(tuán)發(fā)生轉(zhuǎn)化所需要的條件下是穩(wěn)定的；在溫和條件下易于除去。第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)注：Tceoc為三氯乙氧羰基，Tbeoc為三溴乙氧羰基，Bn為芐基，ThP為四氫吡喃基，Py為吡啶第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物（1）甲醚該方法的優(yōu)點(diǎn)是：條件溫和，保護(hù)基容易引入，且對(duì)酸、堿、氧化劑或還原劑都很穩(wěn)定。這種方法一般多用于單糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的經(jīng)典測(cè)定。第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物（2）三甲基硅醚醇的三甲基硅醚對(duì)催化氫化、氧化、還原反應(yīng)穩(wěn)定，廣泛用于保護(hù)糖、甾族類及其它醇的羥基。它的一個(gè)重要特色是可以在非常溫和的條件下引入和脫去保護(hù)基，但因其對(duì)酸、堿都很敏感，只能在中性條件下使用。第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物（3）芐醚芐基醚在堿性條件下通常是穩(wěn)定的，就是對(duì)氧化劑(如過碘酸、四乙酸鉛)、LiAlH4與弱酸也是穩(wěn)定的。在中性溶液中室溫下它們能很快被催化氫解，常用鈀催化氫解或者與金屬鈉在液氨(或醇)中脫保護(hù)。該方法廣泛用于糖及核苷酸中醇羥基的保護(hù)。第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物（4）三苯甲基醚多羥基化合物中選擇性地保護(hù)伯醇羥基易結(jié)晶，疏水，溶于許多非羥基的有機(jī)溶劑中。它對(duì)堿和其它親核試劑穩(wěn)定，但在酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定。下列試劑經(jīng)常用來除去三苯甲基保護(hù)基：80％的乙酸(在回流溫度)，HCl/CHCl3和HBr(計(jì)算量)/AcOH在0oC，將三苯甲醇吸收在硅膠柱子上，幾小時(shí)即可脫醚。第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)2)縮醛和縮酮衍生物（1）四氫吡喃醚對(duì)堿、格氏試劑、烷基鋰、氫化鋁鋰、烴化劑和?；瘎┚€(wěn)定。缺點(diǎn)是：不能用于在酸性介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)。此外，若用于旋光性醇，由于引入了一個(gè)新的手性中心，將導(dǎo)致生成非對(duì)映異構(gòu)體的混合物，分離困難，造成產(chǎn)率降低。然而它在室溫條件下，即能進(jìn)行催化水解。第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)2)縮醛和縮酮衍生物（2）縮醛和縮酮第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)1．醇羥基的保護(hù)3)羧酸酯類衍生物（1）乙酸酯第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)2．酚羥基的保護(hù)表7-2酚羥基的保護(hù)與脫保護(hù)酚羥基保護(hù)基脫保護(hù)基的條件-OCH3濃H2SO4，室溫；濃HCl，封管加熱；HCl(HBr)乙酸水溶液，回流；HI回流；濃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室溫-OCH2PhH2,Pd-C,HCl/AcOH,Na-C4H9OH-OCH2OCH3H2SO4/AcOH與酸水溶液回流-OCH2COPhZn-AcOH,室溫-OSi(CH3)3H2O；含水甲醇，回流-OCOCH3堿的水溶液或堿的含水醇溶液,HCl,氨水或氨水的醇溶液-OCOPh堿的水溶液或堿的含水醇溶液,HCl-OCO2CH3堿的水溶液或堿的含水醇溶液-OCO2CH2CH3堿的水溶液或堿的含水醇溶液-OCO2CH2CCl3Zn-MeOH回流，Zn-AcOH攪拌1~3小時(shí)-SO2Ar堿的的水溶液或堿的醇溶液第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1

羥基的保護(hù)2．酚羥基的保護(hù)例如：第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2

羰基的保護(hù)

1．縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2

羰基的保護(hù)1．縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2

羰基的保護(hù)

2．烯醇醚和烯胺衍生物1)烯醇醚和硫代烯醚2)烯胺第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2

羰基的保護(hù)3．硫縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2

羰基的保護(hù)

3．硫縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.3

氨基的保護(hù);保護(hù)基試劑脫保護(hù)縮寫結(jié)構(gòu)式Tfac(F3CCO)2O,PyBa(OH)2,NaHCO3NH3/H2O,HCl/H2ONaBH4/MeOHBoc(t-Box)TFA/CHCl3,HF/H2OTceocTceocClZn/AcOH陰極電解還原Cbz(“Z”)HBr/AcOHH2/PdPhthPhthNCOOEtHBr/AcOHN2H4/H2O第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.3

氨基的保護(hù);第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.3

氨基的保護(hù)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

第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.4

羧基的保護(hù)羧基的保護(hù)和去保護(hù)所用的反應(yīng)與羥基、氨基保護(hù)中使用的反應(yīng)類似。羧基被保護(hù)后生成的最重要的衍生物是叔丁基、芐基、甲基和三甲硅基酯。它們可分別被三氟乙酸、氫解、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或三甲基碘硅烷作用脫去保護(hù)。第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.4

羧基的保護(hù)第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5

碳-氫鍵的保護(hù)1．乙炔衍生物活潑氫（—C≡C—H）的保護(hù)第二十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5

碳-氫鍵的保護(hù)2．芳烴中C-H鍵的保護(hù)

簡(jiǎn)單芳香族化合物的合成通常用親電取代反應(yīng)來完成，新引入基團(tuán)將進(jìn)入芳環(huán)上電子密度最高的位置。若想得到不同位置的取代物，就必須首先將最活潑的位置保護(hù)起來，然后再進(jìn)行所希望的取代反應(yīng)，最后再脫去保護(hù)基。常用的保護(hù)基有間位定位基，如-COOH、-NO2、-SO3H，及鄰對(duì)位定位基，如-NH2、-X等第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5

碳-氫鍵的保護(hù)2．芳烴中C-H鍵的保護(hù)1)間位定位基第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5

碳-氫鍵的保護(hù)2．芳烴中C-H鍵的保護(hù)2)鄰、對(duì)位定位基第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.1基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5

碳-氫鍵的保護(hù)3．脂肪族化合物C-H鍵的保護(hù)第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換在學(xué)習(xí)逆合成分析法時(shí)已經(jīng)提及，a合成子和d合成子可以相互轉(zhuǎn)換，意思是在反應(yīng)過程中有機(jī)化合物中某個(gè)原子或原子團(tuán)的反應(yīng)特性（親電性或親核性）發(fā)生了暫時(shí)轉(zhuǎn)換。這一過程是大家早就知道的。然而形成反應(yīng)性轉(zhuǎn)換的一般概念，并為大家所重視卻是近年來的事情。這個(gè)概念具有極大的重要性，它使我們開闊思路，不僅要考慮一個(gè)基團(tuán)固有的反應(yīng)性的重要表現(xiàn)，還引導(dǎo)我們?nèi)パ芯克目赡苻D(zhuǎn)換。極性轉(zhuǎn)換過程使得合成路線與經(jīng)典方法相比，有了全新的途徑。極性轉(zhuǎn)換在大量的有機(jī)合成機(jī)理中都有涉及，極性轉(zhuǎn)換打破了傳統(tǒng)上對(duì)該分子的反應(yīng)性理解，不僅有利于提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，而且可以進(jìn)一步豐富有機(jī)反應(yīng)，提高有機(jī)合成技巧。第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1．羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

羰基是極性的基團(tuán)，其中碳呈正電性。在反應(yīng)中表現(xiàn)為親電的特性，與各種親核試劑反應(yīng)形成碳-碳鍵或碳與其它原子的鍵，是構(gòu)筑有機(jī)分子較為重要的官能團(tuán)。如果它的反應(yīng)性能夠轉(zhuǎn)換，不僅能與親核試劑反應(yīng)，還能與親電試劑反應(yīng)，可以想象，羰基在有機(jī)合成中的作用將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1．羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1）金屬?；衔锏谌?，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1．羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換2）烯醇衍生物第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1．羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換3）縮醛衍生物第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1．羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換3）縮醛衍生物第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換1．羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換4）Stetter反應(yīng)第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換2.C2的極性轉(zhuǎn)換第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.1羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換3．不飽和醛的極性轉(zhuǎn)換MeS:2,4,6-三甲苯基第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.2

氨基化合物的極性轉(zhuǎn)換第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.2

氨基化合物的極性轉(zhuǎn)換第四十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.2

氨基化合物的極性轉(zhuǎn)換第四十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.3

烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1．芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換

通過使芳香族化合物與金屬配合的辦法，可以實(shí)現(xiàn)芳香族化合物的可逆極性轉(zhuǎn)換，即使芳香環(huán)由親核性變?yōu)橛H電性。這是因?yàn)榉枷銦N與金屬配合以后，由于電子效應(yīng)和立體效應(yīng)的影響，使芳香配體部分發(fā)生很大的變化，因而能發(fā)生原來不能發(fā)生的親核反應(yīng)，反應(yīng)后，可以很方便地將配合的金屬除去，而得到不帶金屬的芳香族化合物；芳香族化合物配合的金屬恰似起到了一個(gè)既易于引入又容易除去的活化原子團(tuán)的作用；進(jìn)行反應(yīng)的條件溫和，為有機(jī)合成提供了方便。第四十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.3

烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1．芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換

用相應(yīng)的芳香族化合物與六羰基鉻[Cr(CO)6]在惰性溶劑(通常用CH3OCH2CH2-O-CH2CH2OCH3)中回流數(shù)小時(shí)，六羰基鉻中的三個(gè)羰基被芳香烴置換而得到一芳香烴三羰基鉻，產(chǎn)物用有機(jī)溶劑重結(jié)晶后通常為黃色或橙黃色晶體。當(dāng)芳環(huán)上帶有各種不同取代基時(shí)，亦能用這種方法制備相應(yīng)的三羰基鉻配合物。當(dāng)取代基為排斥電子的基團(tuán)時(shí)，如-OCH3、-NH2、-N(CH3)2時(shí)，產(chǎn)率均在80％以上。反應(yīng)完成后除去配合的金屬不影響芳環(huán)上所帶的各種官能團(tuán)，要除去配合的金屬常用碘或四價(jià)鈰鹽等氧化劑第四十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五7.2基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換

7.2.3

烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1．芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換一芳香烴三羰基鉻的主要特征是：首先，由于芳香烴和三羰基鉻的配位使芳核上電子云密度降低，有利于發(fā)生親核取代反應(yīng)；其次，使芳核上其