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羥基的保護(hù)與去保護(hù)1

羥基的保護(hù)與去保護(hù)12羥基的保護(hù)(前言)羥基廣泛存在于許多在生理上和合成上有意義的化合物中,如核苷,碳水化合物、甾族化合物、大環(huán)內(nèi)酯類化合物、聚醚、某些氨基酸的側(cè)鏈。另外,羥基也是有機(jī)合成中一個(gè)很重要的官能基,其可轉(zhuǎn)變?yōu)辂u素、氨基、羰基、酸基等多種官能團(tuán)。在化合物的氧化、?;?、用鹵代磷或鹵化氫的鹵化、脫水的反應(yīng)或許多官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,我們常常需要將羥基保護(hù)起來(lái)。在含有多官能團(tuán)復(fù)雜分子的合成中,如何選擇性保護(hù)羥基和脫保護(hù)往往是許多新化合物開發(fā)時(shí)的關(guān)鍵所在,如紫杉醇的全合成。羥基保護(hù)主要將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的醚或酯,以醚更為常見(jiàn)。一般用于羥基的保護(hù)醚主要有硅醚、甲基醚、烯丙基醚、芐基醚、烷氧甲基醚、烷巰基甲基醚、三甲基硅乙基甲基醚等等。羥基的酯保護(hù)一般用的不多,但在糖及核糖化學(xué)中較為多見(jiàn)。

2羥基的保護(hù)(前言)羥基廣泛存在于許多在生理上和合成上有意義23應(yīng)用最廣泛的幾種保護(hù)基硅醚保護(hù)基

芐醚保護(hù)基烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚

其他保護(hù)基

三甲基硅醚(TMS-OR)叔丁基二甲基硅醚(TBDMS-ORorTBS-OR)

叔丁基二苯基硅醚(TBDPS-OR)

3應(yīng)用最廣泛的幾種保護(hù)基硅醚保護(hù)基芐醚保護(hù)基烷氧基甲基醚34硅醚保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)硅醚是最常見(jiàn)的保護(hù)羥基的方法之一。主要優(yōu)點(diǎn)有:

易保護(hù),也容易去保護(hù)隨著硅原子上的取代基的不同,保護(hù)和去保護(hù)的反應(yīng)活性均有較大的變化。當(dāng)分子中有多官能團(tuán)時(shí),空間效應(yīng)及電子效應(yīng)是影響反應(yīng)的主要因素。

在游離伯胺或仲胺基的存在下,能夠?qū)αu基進(jìn)行保護(hù)任何羥基硅醚都可以通過(guò)四烷基氟化胺如TBAF脫除,其主要原因是硅原子對(duì)氟原子的親和性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硅-氧之間的親和性。

硅-氮鍵的結(jié)合遠(yuǎn)比硅-氧鍵來(lái)的弱,硅原子優(yōu)先與羥基上的氧原子結(jié)合,這正是與其他保護(hù)基的不同之處。

4硅醚保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)硅醚是最常見(jiàn)的保護(hù)羥基的方法之一。主要優(yōu)點(diǎn)有45硅醚保護(hù)的穩(wěn)定性硅醚對(duì)酸和堿都敏感;但是不同的硅醚對(duì)酸,堿有相對(duì)的穩(wěn)定性??臻g效應(yīng)及電子效應(yīng)是主要的影響因素。在酸中的穩(wěn)定性為:TMS(1)<TES(64)<TBDMS(20,000)<TIPS(700,000)<TBDPS(5,000,000);

在堿中穩(wěn)定性為:TMS(1)<TES(10-100)<TBDMS~TBDPS(20,000)<TIPS(100,000)一般而言,對(duì)于沒(méi)有什么位阻的伯醇和仲醇,盡量不要選用TMS作為保護(hù)基團(tuán),因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物一般在硅膠這樣弱的酸性條件下也會(huì)被裂解掉。5硅醚保護(hù)的穩(wěn)定性硅醚對(duì)酸和堿都敏感;但是不同的硅醚對(duì)酸,56硅醚去保護(hù)硅醚可以用酸或堿或四烷基氟化胺脫去

在用TBAF裂解硅醚后,分解產(chǎn)生的四丁銨離子有時(shí)通過(guò)柱層析或HPLC很難除干凈,而季銨鹽的質(zhì)譜豐度(Bu4N+:242)又特別的強(qiáng)有時(shí)會(huì)干擾質(zhì)譜,因此這時(shí)需要使用四甲基氟化銨或四乙基氟化銨來(lái)脫除。

一般情況下,在TBDMS基團(tuán)存在時(shí),斷裂DEIPS(二乙基異丙基硅基)基團(tuán)是較容易的,但實(shí)際得出的一些結(jié)果是相反的。在這些例子中,分子結(jié)構(gòu)中空間阻礙是產(chǎn)生相反選擇性的原因。電子效應(yīng)的不同也會(huì)影響反應(yīng)的選擇性。對(duì)于兩種空間結(jié)構(gòu)相似的醇來(lái)說(shuō),電子云密度不同造成酸催化去保護(hù)速率不同,因此可以選擇性去保護(hù)。這一點(diǎn)對(duì)酚基和烷基硅醚特別有效:烷基硅醚在酸中容易去保護(hù),而酚基醚在堿性條件下更容易去保護(hù)。降低硅的堿性還可以用于改變Lewis酸催化反應(yīng)的結(jié)果,并且有助于選擇性去保護(hù)。在硅原子上引入吸電子取代基可以提高堿性條下水解反應(yīng)的靈敏性,而對(duì)酸的敏感性降低。

6硅醚去保護(hù)硅醚可以用酸或堿或四烷基氟化胺脫去在用TBAF67三甲基硅醚(TMSOR)許多硅基化試劑(如TMSCl,TMSOTf)均可用于在各種醇中引入三甲基硅基。一般來(lái)說(shuō),空間位阻較小的醇最容易硅基化,但同時(shí)在酸或堿中也非常不穩(wěn)定易水解,三甲基硅基化廣泛用于多官能團(tuán)化合物,生成的衍生物具有較高的揮發(fā)度而利于氣相色譜和質(zhì)譜分析。

7三甲基硅醚(TMSOR)許多硅基化試劑(如TMSCl,TM78叔丁基二甲基硅醚

---(TBDMS-ORorTBS-OR)在化學(xué)合成中,采用硅基化進(jìn)行羥基保護(hù)生成叔丁基甲基硅基醚是應(yīng)用較多的方法之一。一般來(lái)說(shuō),在分子中羥基位阻不大時(shí)主要通過(guò)TBSCl對(duì)羥基進(jìn)行保護(hù)。但當(dāng)羥基位阻較大時(shí)則采用較強(qiáng)的硅醚化試劑TBSOTf來(lái)實(shí)現(xiàn)。生成的叔丁基二甲基醚在多種有機(jī)反應(yīng)中是相當(dāng)穩(wěn)定的,在一定條件下去保護(hù)時(shí)一般不會(huì)影響其他官能團(tuán)。它在堿性水解時(shí)的穩(wěn)定性約為三甲基硅醚的104倍。它對(duì)堿穩(wěn)定。相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)酸敏感些。TBS醚的生成和斷裂的難易取決于空間因素,因此常常用于對(duì)多官能團(tuán),位阻不同的分子進(jìn)行選擇性保護(hù)。在伯、仲醇中,TBS基相對(duì)來(lái)說(shuō)較易于與伯醇反應(yīng)。TBS醚的斷裂除了常用的四烷基氟化胺外,許多情況下也可用酸來(lái)斷。當(dāng)分子內(nèi)沒(méi)有對(duì)強(qiáng)酸敏感的官能基存在時(shí),可用HCl-MeOH,HCl-Dioxane體系去除TBS,若有對(duì)強(qiáng)酸敏感的官能基存在時(shí),則可選用AcOH-THF體系去除。

8叔丁基二甲基硅醚

---(TBDMS-ORor89叔丁基二甲基硅醚事例9叔丁基二甲基硅醚事例910叔丁基二苯基硅醚

---(TBDPS-OR)

在酸性水解條件下TBDPS保護(hù)基比TBDMS更加穩(wěn)定(約100倍),而TBDPS保護(hù)基對(duì)堿的穩(wěn)定性比TBDMS要差。另外,由于該保護(hù)基的分子量較大,容易使底物固化而易于分離。TBDPS保護(hù)基對(duì)許多與TBDMS保護(hù)基不相容的試劑顯出比TBDMS基團(tuán)更好的穩(wěn)定性。TBDMS基團(tuán)在酸性條件下不易遷移。TBDPS醚對(duì)K2CO3/CH3OH,對(duì)9M氨水、60℃、2h;對(duì)MeONa(cat.)/CH3OH、25℃、24h均穩(wěn)定。該醚對(duì)80%乙酸穩(wěn)定,后者可用于脫除醚中TBDMS,三苯甲基,四氫吡喃保護(hù)基也對(duì)HBr/AcOH,12℃,2min;對(duì)25%~75%甲酸,25℃,2h~6h;以及50%三氟乙酸,25℃,15min穩(wěn)定。10叔丁基二苯基硅醚

---(TBDPS-O1011三異丙基硅醚保護(hù)

---(TIPS-OR)酸性水解時(shí),有較大體積的TIPS醚比叔丁基二甲基硅醚要更穩(wěn)定些。但穩(wěn)定性比叔丁基二苯基硅基差。TIPS基堿性水解時(shí)比TBDMS基或TBDPS基穩(wěn)定。相對(duì)于仲羥基,TIPS基對(duì)伯羥基有更好的選擇性。11三異丙基硅醚保護(hù)

---(TIP1112芐醚類保護(hù)及脫除

芐醚類主要有芐基,對(duì)甲氧芐基及三苯甲基醚

2.1芐基醚保護(hù)羥基

一般烷基上的羥基在用芐基醚保護(hù)時(shí)需要用強(qiáng)堿,但酚羥基的芐基醚保護(hù)一般只要用碳酸鉀在乙腈或丙酮中回流即可?;亓髑闆r下,這類烷基化在乙腈中速度比丙酮中要快四倍左右,因此一般用乙腈做溶劑居多。若反應(yīng)速度慢可用DMF做溶劑,提高反應(yīng)溫度,或加NaI,KI催化反應(yīng)。

芐基醚的裂解主要是通過(guò)催化加氫的方法,Pd是理想的催化劑,用Pt時(shí)會(huì)產(chǎn)生芳環(huán)上的氫化作用。非芳性的胺可以使催化劑活性降低,阻礙O-脫芐;在氫化體系中加入Na2CO3可以防止芐基被裂解,但可使雙鍵發(fā)生還原。孤立烯烴有可能影響芐基醚鍵的裂解(H2,5%Pd-C,97%產(chǎn)率)。一般而言選擇性的大小取決于取代的類型及空間位阻的情況。與酯共扼的三取代的烯烴存在時(shí),芐基的水解也有相當(dāng)好的選擇性。對(duì)甲氧芐基基團(tuán)存在時(shí),芐基的水解(Pd-C,EtOAc,室溫,18小時(shí))有非常好的選擇性。在反應(yīng)體系中加入Pyridine可使對(duì)甲氧芐基和芐基氫解產(chǎn)生區(qū)別。

12芐醚類保護(hù)及脫除芐醚類主要有芐基,對(duì)甲氧芐基及三苯甲基1213芐基的氫解芐基的氫解(脫保護(hù))有溶劑的作用,如下列表

Effectofsolventonthehydrogenlysisofbenzylether13芐基的氫解芐基的氫解(脫保護(hù))有溶劑的作用,如下列表E1314芐基醚保護(hù)與去保護(hù)事例14芐基醚保護(hù)與去保護(hù)事例1415對(duì)甲氧基芐基醚

甲氧基芐醚的合成與芐基醚相似。但甲氧基取代的芐基醚較未取代的芐基醚更容易通過(guò)氧化去保護(hù)。一般而言,對(duì)甲氧基芐醚在合成中更為常用,羥基上對(duì)甲氧基芐基的方法和芐基類似,但脫除除了氫解的方法外,還可以氧化除去。下表給出了用二氯二氰苯醌去保護(hù)時(shí)的相對(duì)速率。

CleavageofMPM(甲氧苯基甲基),DMPM,andTMPMetherswithDDQinCH2Cl2/H2Oat20oC15對(duì)甲氧基芐基醚甲氧基芐醚的合成與芐基醚相似。但甲氧基取1516對(duì)甲氧基芐基醚事例16對(duì)甲氧基芐基醚事例1617烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚在羥基保護(hù)中也是較為多用的一類,常用的有THP(2-四氫吡喃),MOM(甲氧基甲基),EE(2-乙氧基乙基),這類保護(hù)基都對(duì)酸不穩(wěn)定,因此一般都是在酸性條件下脫保護(hù)。它們對(duì)酸的穩(wěn)定性是MOM>EE>THP3.1THP(2-四氫吡喃)保護(hù)羥基THP醚引入到一個(gè)手性分子的結(jié)果是形成了一個(gè)非對(duì)映體,因?yàn)樵谒臍溥拎h(huán)上新增了一個(gè)手性中心。(有時(shí)它會(huì)使NMR譜的表達(dá)有點(diǎn)困難)。盡管如此,它仍是有機(jī)合成中一個(gè)非常有用的保護(hù)基團(tuán),它的成本低,易于分離,對(duì)大多數(shù)非質(zhì)子酸試劑有一定的穩(wěn)定性,易于被除去。通常,幾乎任何酸性試劑或任何可以在原位產(chǎn)生酸的試劑都可被用來(lái)引入THP基團(tuán)。17烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲1718烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚MOM一般是通過(guò)MOMCl-DIEA引入;其對(duì)酸還是較為穩(wěn)定的,一般它的脫除需要在強(qiáng)酸條件下進(jìn)行。3.2MOM保護(hù)羥基3.3EE(CH3CH2OCH2CH2-OR)保護(hù)羥基3.4SEM-Cl(TMSCH2CH2OCH2-)保護(hù)羥基EE的性質(zhì)和THP很相似。SEM-作為羥基的保護(hù)基,其主要特點(diǎn)為:脫保護(hù)可以通過(guò)四烷基氟化胺來(lái)脫去。SEM醚對(duì)分解四氫吡喃基(THP)和叔丁基二甲基硅醚(TBS)的酸性條件(AcOH-H2O,THF,45oC,7小時(shí))是穩(wěn)定的。18烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚MOM一般是通過(guò)MOMCl1819應(yīng)用事例(THPandMOM)PPTS(對(duì)甲苯磺酸吡啶鹽)19應(yīng)用事例(THPandMOM)PPTS(對(duì)甲苯磺酸1920應(yīng)用事例(EEandSEM)20應(yīng)用事例(EEandSEM)2021其他羥基保護(hù)基4.1烯丙基保護(hù)羥基有關(guān)碳水化合物的文獻(xiàn)中,烯丙醚用來(lái)保護(hù)醇是很常見(jiàn)的,原因在于烯丙醚通??捎酶鞣N方法形成糖苷。顯然,烯丙醚不能與強(qiáng)的親電試劑共存,如溴、催化氫化的試劑。但它在中等強(qiáng)度的酸性條件(1NHCl,回流,10小時(shí))下穩(wěn)定。在大量其它保護(hù)基存在下有許多溫和的脫保護(hù)方法。其總體上的穩(wěn)定性,使得烯丙醚成為許多反應(yīng)系列中的主干。21其他羥基保護(hù)基4.1烯丙基保護(hù)羥基有關(guān)碳水化合物的文獻(xiàn)2122其他羥基保護(hù)基4.2?;甚ケWo(hù)

醇通過(guò)酯的保護(hù)一般用在糖化學(xué)中較為多見(jiàn),一般主要通過(guò)乙?;?、苯甲?;吞匚祯;?。乙?;Wo(hù)也常常用于天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定中羥基衍生化。一般上乙?;椒ㄝ^多,其中用乙酸酐在吡啶中引入乙?;顬槌S?,由于該方法不能乙?;蛔栎^大的叔醇,要想在叔醇引入乙?;枰尤膈;呋瘎―MAP,4-PPY(4-吡咯烷基吡啶))等,有時(shí)對(duì)位阻特別大的即使加入?;呋瘎―MAP,4-PPY)也無(wú)效時(shí),可以考慮通過(guò)Lewis酸催化,ProcopiouP.A.等人報(bào)道利用TMSOTf催化位阻較大的叔醇的乙?;?,效果要比Ac2O/DMAP體系更好(J.Org.Chem.2019,2342)。苯甲?;某S梅椒ㄊ荁zCl或Bz2O/吡啶。特戊酰化的常用方法是PvCl/吡啶,0-75℃。這些?;瘜?duì)伯醇選擇性要大于仲醇,選擇性特戊?;?gt;苯甲酰>乙?;挥袝r(shí)特戊?;苫瘜W(xué)選擇性的上在伯醇上。22其他羥基保護(hù)基4.2?;甚ケWo(hù)醇通過(guò)酯的保護(hù)一般用2223應(yīng)用事例23應(yīng)用事例2324應(yīng)用事例24應(yīng)用事例2425應(yīng)用事例(去保護(hù))25應(yīng)用事例(去保護(hù))25習(xí)題簡(jiǎn)述有機(jī)合成中常見(jiàn)的羥基保護(hù)基及其脫保護(hù)方法習(xí)題簡(jiǎn)述有機(jī)合成中常見(jiàn)的羥基保護(hù)基及其脫保護(hù)方法2627

羥基的保護(hù)與去保護(hù)1

羥基的保護(hù)與去保護(hù)2728羥基的保護(hù)(前言)羥基廣泛存在于許多在生理上和合成上有意義的化合物中,如核苷,碳水化合物、甾族化合物、大環(huán)內(nèi)酯類化合物、聚醚、某些氨基酸的側(cè)鏈。另外,羥基也是有機(jī)合成中一個(gè)很重要的官能基,其可轉(zhuǎn)變?yōu)辂u素、氨基、羰基、酸基等多種官能團(tuán)。在化合物的氧化、酰基化、用鹵代磷或鹵化氫的鹵化、脫水的反應(yīng)或許多官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,我們常常需要將羥基保護(hù)起來(lái)。在含有多官能團(tuán)復(fù)雜分子的合成中,如何選擇性保護(hù)羥基和脫保護(hù)往往是許多新化合物開發(fā)時(shí)的關(guān)鍵所在,如紫杉醇的全合成。羥基保護(hù)主要將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的醚或酯,以醚更為常見(jiàn)。一般用于羥基的保護(hù)醚主要有硅醚、甲基醚、烯丙基醚、芐基醚、烷氧甲基醚、烷巰基甲基醚、三甲基硅乙基甲基醚等等。羥基的酯保護(hù)一般用的不多,但在糖及核糖化學(xué)中較為多見(jiàn)。

2羥基的保護(hù)(前言)羥基廣泛存在于許多在生理上和合成上有意義2829應(yīng)用最廣泛的幾種保護(hù)基硅醚保護(hù)基

芐醚保護(hù)基烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚

其他保護(hù)基

三甲基硅醚(TMS-OR)叔丁基二甲基硅醚(TBDMS-ORorTBS-OR)

叔丁基二苯基硅醚(TBDPS-OR)

3應(yīng)用最廣泛的幾種保護(hù)基硅醚保護(hù)基芐醚保護(hù)基烷氧基甲基醚2930硅醚保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)硅醚是最常見(jiàn)的保護(hù)羥基的方法之一。主要優(yōu)點(diǎn)有:

易保護(hù),也容易去保護(hù)隨著硅原子上的取代基的不同,保護(hù)和去保護(hù)的反應(yīng)活性均有較大的變化。當(dāng)分子中有多官能團(tuán)時(shí),空間效應(yīng)及電子效應(yīng)是影響反應(yīng)的主要因素。

在游離伯胺或仲胺基的存在下,能夠?qū)αu基進(jìn)行保護(hù)任何羥基硅醚都可以通過(guò)四烷基氟化胺如TBAF脫除,其主要原因是硅原子對(duì)氟原子的親和性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硅-氧之間的親和性。

硅-氮鍵的結(jié)合遠(yuǎn)比硅-氧鍵來(lái)的弱,硅原子優(yōu)先與羥基上的氧原子結(jié)合,這正是與其他保護(hù)基的不同之處。

4硅醚保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)硅醚是最常見(jiàn)的保護(hù)羥基的方法之一。主要優(yōu)點(diǎn)有3031硅醚保護(hù)的穩(wěn)定性硅醚對(duì)酸和堿都敏感;但是不同的硅醚對(duì)酸,堿有相對(duì)的穩(wěn)定性??臻g效應(yīng)及電子效應(yīng)是主要的影響因素。在酸中的穩(wěn)定性為:TMS(1)<TES(64)<TBDMS(20,000)<TIPS(700,000)<TBDPS(5,000,000);

在堿中穩(wěn)定性為:TMS(1)<TES(10-100)<TBDMS~TBDPS(20,000)<TIPS(100,000)一般而言,對(duì)于沒(méi)有什么位阻的伯醇和仲醇,盡量不要選用TMS作為保護(hù)基團(tuán),因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物一般在硅膠這樣弱的酸性條件下也會(huì)被裂解掉。5硅醚保護(hù)的穩(wěn)定性硅醚對(duì)酸和堿都敏感;但是不同的硅醚對(duì)酸,3132硅醚去保護(hù)硅醚可以用酸或堿或四烷基氟化胺脫去

在用TBAF裂解硅醚后,分解產(chǎn)生的四丁銨離子有時(shí)通過(guò)柱層析或HPLC很難除干凈,而季銨鹽的質(zhì)譜豐度(Bu4N+:242)又特別的強(qiáng)有時(shí)會(huì)干擾質(zhì)譜,因此這時(shí)需要使用四甲基氟化銨或四乙基氟化銨來(lái)脫除。

一般情況下,在TBDMS基團(tuán)存在時(shí),斷裂DEIPS(二乙基異丙基硅基)基團(tuán)是較容易的,但實(shí)際得出的一些結(jié)果是相反的。在這些例子中,分子結(jié)構(gòu)中空間阻礙是產(chǎn)生相反選擇性的原因。電子效應(yīng)的不同也會(huì)影響反應(yīng)的選擇性。對(duì)于兩種空間結(jié)構(gòu)相似的醇來(lái)說(shuō),電子云密度不同造成酸催化去保護(hù)速率不同,因此可以選擇性去保護(hù)。這一點(diǎn)對(duì)酚基和烷基硅醚特別有效:烷基硅醚在酸中容易去保護(hù),而酚基醚在堿性條件下更容易去保護(hù)。降低硅的堿性還可以用于改變Lewis酸催化反應(yīng)的結(jié)果,并且有助于選擇性去保護(hù)。在硅原子上引入吸電子取代基可以提高堿性條下水解反應(yīng)的靈敏性,而對(duì)酸的敏感性降低。

6硅醚去保護(hù)硅醚可以用酸或堿或四烷基氟化胺脫去在用TBAF3233三甲基硅醚(TMSOR)許多硅基化試劑(如TMSCl,TMSOTf)均可用于在各種醇中引入三甲基硅基。一般來(lái)說(shuō),空間位阻較小的醇最容易硅基化,但同時(shí)在酸或堿中也非常不穩(wěn)定易水解,三甲基硅基化廣泛用于多官能團(tuán)化合物,生成的衍生物具有較高的揮發(fā)度而利于氣相色譜和質(zhì)譜分析。

7三甲基硅醚(TMSOR)許多硅基化試劑(如TMSCl,TM3334叔丁基二甲基硅醚

---(TBDMS-ORorTBS-OR)在化學(xué)合成中,采用硅基化進(jìn)行羥基保護(hù)生成叔丁基甲基硅基醚是應(yīng)用較多的方法之一。一般來(lái)說(shuō),在分子中羥基位阻不大時(shí)主要通過(guò)TBSCl對(duì)羥基進(jìn)行保護(hù)。但當(dāng)羥基位阻較大時(shí)則采用較強(qiáng)的硅醚化試劑TBSOTf來(lái)實(shí)現(xiàn)。生成的叔丁基二甲基醚在多種有機(jī)反應(yīng)中是相當(dāng)穩(wěn)定的,在一定條件下去保護(hù)時(shí)一般不會(huì)影響其他官能團(tuán)。它在堿性水解時(shí)的穩(wěn)定性約為三甲基硅醚的104倍。它對(duì)堿穩(wěn)定。相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)酸敏感些。TBS醚的生成和斷裂的難易取決于空間因素,因此常常用于對(duì)多官能團(tuán),位阻不同的分子進(jìn)行選擇性保護(hù)。在伯、仲醇中,TBS基相對(duì)來(lái)說(shuō)較易于與伯醇反應(yīng)。TBS醚的斷裂除了常用的四烷基氟化胺外,許多情況下也可用酸來(lái)斷。當(dāng)分子內(nèi)沒(méi)有對(duì)強(qiáng)酸敏感的官能基存在時(shí),可用HCl-MeOH,HCl-Dioxane體系去除TBS,若有對(duì)強(qiáng)酸敏感的官能基存在時(shí),則可選用AcOH-THF體系去除。

8叔丁基二甲基硅醚

---(TBDMS-ORor3435叔丁基二甲基硅醚事例9叔丁基二甲基硅醚事例3536叔丁基二苯基硅醚

---(TBDPS-OR)

在酸性水解條件下TBDPS保護(hù)基比TBDMS更加穩(wěn)定(約100倍),而TBDPS保護(hù)基對(duì)堿的穩(wěn)定性比TBDMS要差。另外,由于該保護(hù)基的分子量較大,容易使底物固化而易于分離。TBDPS保護(hù)基對(duì)許多與TBDMS保護(hù)基不相容的試劑顯出比TBDMS基團(tuán)更好的穩(wěn)定性。TBDMS基團(tuán)在酸性條件下不易遷移。TBDPS醚對(duì)K2CO3/CH3OH,對(duì)9M氨水、60℃、2h;對(duì)MeONa(cat.)/CH3OH、25℃、24h均穩(wěn)定。該醚對(duì)80%乙酸穩(wěn)定,后者可用于脫除醚中TBDMS,三苯甲基,四氫吡喃保護(hù)基也對(duì)HBr/AcOH,12℃,2min;對(duì)25%~75%甲酸,25℃,2h~6h;以及50%三氟乙酸,25℃,15min穩(wěn)定。10叔丁基二苯基硅醚

---(TBDPS-O3637三異丙基硅醚保護(hù)

---(TIPS-OR)酸性水解時(shí),有較大體積的TIPS醚比叔丁基二甲基硅醚要更穩(wěn)定些。但穩(wěn)定性比叔丁基二苯基硅基差。TIPS基堿性水解時(shí)比TBDMS基或TBDPS基穩(wěn)定。相對(duì)于仲羥基,TIPS基對(duì)伯羥基有更好的選擇性。11三異丙基硅醚保護(hù)

---(TIP3738芐醚類保護(hù)及脫除

芐醚類主要有芐基,對(duì)甲氧芐基及三苯甲基醚

2.1芐基醚保護(hù)羥基

一般烷基上的羥基在用芐基醚保護(hù)時(shí)需要用強(qiáng)堿,但酚羥基的芐基醚保護(hù)一般只要用碳酸鉀在乙腈或丙酮中回流即可?;亓髑闆r下,這類烷基化在乙腈中速度比丙酮中要快四倍左右,因此一般用乙腈做溶劑居多。若反應(yīng)速度慢可用DMF做溶劑,提高反應(yīng)溫度,或加NaI,KI催化反應(yīng)。

芐基醚的裂解主要是通過(guò)催化加氫的方法,Pd是理想的催化劑,用Pt時(shí)會(huì)產(chǎn)生芳環(huán)上的氫化作用。非芳性的胺可以使催化劑活性降低,阻礙O-脫芐;在氫化體系中加入Na2CO3可以防止芐基被裂解,但可使雙鍵發(fā)生還原。孤立烯烴有可能影響芐基醚鍵的裂解(H2,5%Pd-C,97%產(chǎn)率)。一般而言選擇性的大小取決于取代的類型及空間位阻的情況。與酯共扼的三取代的烯烴存在時(shí),芐基的水解也有相當(dāng)好的選擇性。對(duì)甲氧芐基基團(tuán)存在時(shí),芐基的水解(Pd-C,EtOAc,室溫,18小時(shí))有非常好的選擇性。在反應(yīng)體系中加入Pyridine可使對(duì)甲氧芐基和芐基氫解產(chǎn)生區(qū)別。

12芐醚類保護(hù)及脫除芐醚類主要有芐基,對(duì)甲氧芐基及三苯甲基3839芐基的氫解芐基的氫解(脫保護(hù))有溶劑的作用,如下列表

Effectofsolventonthehydrogenlysisofbenzylether13芐基的氫解芐基的氫解(脫保護(hù))有溶劑的作用,如下列表E3940芐基醚保護(hù)與去保護(hù)事例14芐基醚保護(hù)與去保護(hù)事例4041對(duì)甲氧基芐基醚

甲氧基芐醚的合成與芐基醚相似。但甲氧基取代的芐基醚較未取代的芐基醚更容易通過(guò)氧化去保護(hù)。一般而言,對(duì)甲氧基芐醚在合成中更為常用,羥基上對(duì)甲氧基芐基的方法和芐基類似,但脫除除了氫解的方法外,還可以氧化除去。下表給出了用二氯二氰苯醌去保護(hù)時(shí)的相對(duì)速率。

CleavageofMPM(甲氧苯基甲基),DMPM,andTMPMetherswithDDQinCH2Cl2/H2Oat20oC15對(duì)甲氧基芐基醚甲氧基芐醚的合成與芐基醚相似。但甲氧基取4142對(duì)甲氧基芐基醚事例16對(duì)甲氧基芐基醚事例4243烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚在羥基保護(hù)中也是較為多用的一類,常用的有THP(2-四氫吡喃),MOM(甲氧基甲基),EE(2-乙氧基乙基),這類保護(hù)基都對(duì)酸不穩(wěn)定,因此一般都是在酸性條件下脫保護(hù)。它們對(duì)酸的穩(wěn)定性是MOM>EE>THP3.1THP(2-四氫吡喃)保護(hù)羥基THP醚引入到一個(gè)手性分子的結(jié)果是形成了一個(gè)非對(duì)映體,因?yàn)樵谒臍溥拎h(huán)上新增了一個(gè)手性中心。(有時(shí)它會(huì)使NMR譜的表達(dá)有點(diǎn)困難)。盡管如此,它仍是有機(jī)合成中一個(gè)非常有用的保護(hù)基團(tuán),它的成本低,易于分離,對(duì)大多數(shù)非質(zhì)子酸試劑有一定的穩(wěn)定性,易于被除去。通常,幾乎任何酸性試劑或任何可以在原位產(chǎn)生酸的試劑都可被用來(lái)引入THP基團(tuán)。17烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲4344烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚MOM一般是通過(guò)MOMCl-DIEA引入;其對(duì)酸還是較為穩(wěn)定的,一般它的脫除需要在強(qiáng)酸條件下進(jìn)行。3.2MOM保護(hù)羥基3.3EE(CH3CH2OCH2CH2-OR)保護(hù)羥基3.4SEM-Cl(TMSCH2CH2OCH2-)保

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