第五讲、有机合成设计技巧(Ⅲ) 有机合成中的保护基 反应性差异的利用 合成问题的简化 有机合成战略
第五讲、有机合成设计技巧(Ⅲ) 有机合成中的保护基 反应性差异的利用 合成问题的简化 有机合成战略
有机合成中的保护基 如何制备5-甲基-5-羟基己酮-2? C>2CH3Mgl oEt 需要保护 OH OMg OMg OEt CH3MgI O OH t br. EtoNa OH CO2Et CO2Et (1)CH3 Mgl OEt HO OH OEt (1)H OH
如何制备5-甲基-5-羟基己酮-2 ? O O O OEt 2CH3MgI OH + 需要保护 O O OEt CH3MgI OMgI O + OMgI OMgI H3O OH OH HO OH HCl O O O OEt OEt O O Br OEt O + EtONa (1) O CO2Et CO2Et H3O O O OH O O OEt CH3MgI (1)H3O O OH 一、有机合成中的保护基
1醇羟基的保护 有机合成中的保护基 醇羟基易发生氧化、烷基化、酰基化和判除等反应 醇羟基的醚类保护: R-OH+ Ph3 C-Cl R-O-CPh HOAC/H2O R-OH CF3COOH R-oh +cf,co But R-OH+ HCI R Ac,O/FeCl Ether R-OH CH3CO Bu-t R-OH+PhCH-Cl Nahor nah R-O-ChPh H2/Pd R-OH R-OH+≈d CH2Br— t-BuOK H3o-R-OH ROH+MeSi(C-N→· R-OSiMe3 R-OH R-OH+Si N R-OSiMe, Bu-t BF3 or BuANF R-OH
有机合成中的保护基 1. 醇羟基的保护 醇羟基易发生氧化、烷基化、酰基化和削除等反应. 醇羟基的醚类保护： R-OH+ Ph3 C-Cl Py R-O-CPh3 HOAc/H2 O R-OH R-OH + HCl O R CF3 COOH R-OH + CF3 CO2 Bu-t Ac2O/FeCl 3 Ether R-OH + CH3 CO2 Bu-t R-OH + PhCH2 -Cl NaOHor NaH R-O-CH2 Ph H2 /Pd R-OH R-OH+ CH2Br B R O t-BuOK R O H3O R-OH R-OH+ Me3 Si-Cl R-OSiMe 3 Et 3 N H2 O R-OH R-OH+ R-OSiMe 2 Bu-t C Si l N NH BF3 or Bu4 NF R-OH
有机合成中的保护基 醇羟基混合缩醛保护 TSOH H2O R-OH+ R R-OH Et2O H R-OH+ R O、 OMe H3O R-OH OMe R-OH+ O、OEtH3O R R-OH oEt A Me(Et) R-OH+CIO O、OMe(Et) Zn Ch or Ticl R-OH 后者对酸性水溶液稳定
有机合成中的保护基 醇羟基混合缩醛保护： R-OH+ O TsOH Et 2 O R O O H3 O R-OH OMe R-OH + H R O OMe H3 O R-OH OEt R-OH+ H R O OEt H3 O R-OH R-OH Cl O Me(Et) + R O OMe(Et) ZnCl 2 or TiCl 4 R-OH 后者对酸性水溶液稳定
有机合成中的保护基 醇羟基的酷(酰化)保护: R-OH+ Ph( me)Cooh DCC o Ph(Me) OH R R-OH O、Ph(Me) R-OH+ Ph(Me)Coci R R-OH O OH R-OH+(CF3COhO R-OH ROH+。^c,-B→R、。人 Zn/HOAc O CCl R-OH
有机合成中的保护基 醇羟基的酯(酰化)保护： R-OH + Ph(Me)COOH DCC R O Ph(Me) O OH R-OH R-OH + Ph(Me)COCl R O Ph(Me) O OH R-OH Py R-OH+ R O OH R-OH Py (CF3 CO) 2 O O CF3 R-OH+ Cl O O CCl 3 Py O O O CCl 3 R Zn/HOAc R-OH
2.酚羟基的保护 有机合成中的保护基 醇羟基易发生氧化、烷基化等反应 Ar-OH+PhCH-cI NaoHor NaH Ar-O-CHPh-2-Ar-OH Ar-OH+( MeO)2So2 NaoH Ar-ome HI or AlCl Ar-OH TSOH HO Ar-OH Ar-OH Et2O R Ar-OH+Me? SiCI- EtaN H,O Ar-OSiMe Ar-OH Ar-OH+Si N-NH Ar-OSIMe, Bu-t BFa or Bu,NF →Ar-OH
有机合成中的保护基 2. 酚羟基的保护 醇羟基易发生氧化、烷基化等反应. Ar-OH+PhCH2 -Cl NaOHor NaH Ar-O-CH2 Ph H2 /Pd Ar-OH Ar-OH + (MeO) 2 SO2 NaOH Ar-OMe HI or AlCl 3 Ar-OH Ar-OH + O TsOH Et 2 O R O O H3 O Ar-OH Ar-OH+Me3 Si-Cl Ar-OSiMe3 Et 3 N H2 O Ar-OH Ar-OH+ Ar-OSiMe2 Bu-t C Si l N NH BF3 or Bu4 NF Ar-OH
3.胺基的保护 有机合成中的保护基 伯胺、仲胺有活泼氢,可发生许多反应,在合成中常需要保护 (1)转变成盐,对氧化剂稳定特别适合物保护仲胺 RRNH+h RRNH OH RRNH (2)转变成酰胺或磺酰胺,对氧化剂和烷基化剂稳定,由伯胺制 备仲胺时可阻止叔胺的生成 RRNH+CH3COCl-RRNCOCH3- OHRRNH RRNH TSCI RRNTS OH RRNH H,/Pd RNH+ PI Ph NHR RH, RNH+ 从F→义 CF3 CO,H RNH2
3. 胺基的保护 伯胺、仲胺有活泼氢,可发生许多反应,在合成中常需要保护. (1) 转变成盐,对氧化剂稳定.特别适合物保护仲胺. RR'NH + H RR'NH2 OH RR'NH (2) 转变成酰胺或磺酰胺,对氧化剂和烷基化剂稳定,由伯胺制 备仲胺时可阻止叔胺的生成. RR'NH + CH3 COCl RR'NCOCH3 OH RR'NH RR'NTs OH RR'NH + TsCl RR'NH Ph O Cl O RNH2 + Ph O NHR O H2 /Pd RNH2 RNH2 + O O O CN Ph O NHR O CF3CO2H RNH2 有机合成中的保护基
有机合成中的保护基 (3)转变成酰巫胺,对氧化剂和酸稳定 RNH+ N一R HO or NH2NH2 RNH 生成酰亚胺的难易 芳酐+芳胺>芳酐+脂肪胺/芳酐+脂肪胺>脂肪酐+脂肪胺 (4)转变成氨基甲酸酯,对畯、碱、氧化剂和酸稳定 R-NH2+ Py CCl R Zn/HOMe 3 NO CCI R-NH2 (4)转变成苄胺或取代苄胺,对畯、碱、格氏试剂稳定 R-NH +PhCHo-CI NaHOr Nah R-NHCH2Ph-H2/PdR-nH
有机合成中的保护基 RNH2 + O O O N O O R HO or NH2NH2 RNH2 生成酰亚胺的难易： 芳酐+芳胺 > 芳酐＋脂肪胺/芳酐＋脂肪胺 > 脂肪酐＋脂肪胺 (3) 转变成酰亚胺,对氧化剂和酸稳定. (4) 转变成氨基甲酸酯,对酸、碱、氧化剂和酸稳定. R-NH2 + Cl O O CCl3 Py N H O O CCl3 R Zn/HOMe R-NH2 (4) 转变成苄胺或取代苄胺,对酸、碱、格氏试剂稳定. +PhCH2 -Cl NaOHor NaH R-NHCH2 Ph H2 /Pd R-NH2 R-NH2
4.羰基的保护 有机合成中的保护基 HC(OMe)/H、RO、ORH3O R or 2 ROSiMe R R R 2 FsOSiMe 2 HO OH H3O R H R R R2 Ho OH R RR、HSHO、STSO2 N CiNa o.S2cH2
4. 羰基的保护 有机合成中的保护基 R1 R2 O HC(OMe) 3/H ROSiMe3 FsOSiMe3 or 2 R1 R2 RO OR H3 O R1 R2 O R1 R2 O HO OH H O O R1 R2 H3 O R1 R2 O R1 R2 O O O R1 R2 HO OH Br + Br Zn R1 R2 O R1 R2 O O S R1 R2 HO SH T-SO2N ClNa O S R1 R2 Cl H2O R1 R2 O
5.羧基的保护 有机合成中的保护基 RCOOH RCOOH RO Ko人 Zn RCooh R O H2N R H,O RCOOH RCOOH HN N OH H RCO2H- R R RCO2H 羧基的保护与赤保护都比较困难,当目的化合物中有搬基时,以最后形成为好
5. 羧基的保护 有机合成中的保护基 RCOOH R O O H3O RCOOH RCOOH R O O CCl3 Zn RCOOH RCOOH H2N OH O N R + H3O RCOOH HN N R O R O O R OH NH R O O O RCO2H OH OH OH H O O R O H3O RCO2H 羧基的保护与去保护都比较困难,当目的化合物中有羧基时,以最后形成为好