羟基与羰基的保护课件

羟基的保护与去保护1羟基的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、羧基等多种官能团。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。2应用最广泛的几种保护基硅醚保护基

苄醚保护基烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚

其他保护基

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)

羟基保护主要将其转变为相应的醚或酯，以醚更为常见。一般用于羟基保护的醚主要有硅醚、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。3硅醚保护的稳定性硅醚对酸和碱都敏感；但是不同的硅醚对酸，碱有相对的稳定性。空间效应及电子效应是主要的影响因素。在酸中的稳定性为：TMS(1)<TES(64)<TBDMS(20,000)<TIPS(700,000)<TBDPS(5,000,000)

在碱中稳定性为：TMS(1)<TES(10-100)<TBDMS~TBDPS(20,000)<TIPS(100,000)

一般而言，对于没有什么位阻的伯醇和仲醇，尽量不要选用TMS作为保护基团，因为得到的产物一般在硅胶这样弱的酸性条件下也会被裂解掉。5硅醚去保护硅醚可以用酸或碱或四烷基氟化胺脱去

在用TBAF裂解硅醚后，分解产生的四丁铵离子有时通过柱层析或HPLC很难除干净，而季铵盐的质谱丰度(Bu4N+:242)又特别的强有时会干扰质谱，因此这时需要使用四甲基氟化铵或四乙基氟化铵来脱除。

一般情况下，在TBDMS基团存在时，断裂DEIPS(二乙基异丙基硅基)基团是较容易的。但实际得出的一些结果是相反的。在这些例子中，分子结构中空间阻碍是产生相反选择性的原因。

烷基硅醚在酸中容易去保护，而酚基醚在碱性条件下更容易去保护。降低硅的碱性还可以用于改变Lewis酸催化反应的结果，并且有助于选择性去保护。在硅原子上引入吸电子取代基可以提高碱性条下水解反应的灵敏性，而对酸的敏感性降低。6三甲基硅醚(TMSOR)

许多硅基化试剂(如TMSCl，TMSOTf)均可用于在各种醇中引入三甲基硅基。一般来说，空间位阻较小的醇最容易硅基化，但同时在酸或碱中也非常不稳定易水解,三甲基硅基化广泛用于多官能团化合物，生成的衍生物具有较高的挥发度而利于气相色谱和质谱分析。

7E:TBS醚的断裂除了常用的四烷基氟化胺外，许多情况下也可用酸来断。当分子内没有对强酸敏感的官能基存在时，可用HCl-MeOH,HCl-Dioxane体系去除TBS，若有对强酸敏感的官能基存在时，则可选用AcOH-THF体系去除。

C:它对碱稳定,在碱性水解时的稳定性约为三甲基硅醚的104倍。相对来说对酸敏感些。TBS醚的生成和断裂的难易取决于空间因素，因此常常用于对多官能团，位阻不同的分子进行选择性保护。9叔丁基二苯基硅醚

---(TBDPS-OR)

A:在酸性水解条件下TBDPS保护基比TBDMS更加稳定（约100倍），而TBDPS保护基对碱的稳定性比TBDMS要差。B:由于该保护基的分子量较大，容易使底物固化而易于分离。TBDPS保护基对许多与TBDMS保护基不相容的试剂显出比TBDMS基团更好的稳定性。10三异丙基硅醚保护---(TIPS-OR)

酸性水解时，有较大体积的TIPS醚比叔丁基二甲基硅醚要更稳定些。但稳定性比叔丁基二苯基硅基差。TIPS基碱性水解时比TBDMS基或TBDPS基稳定。相对于仲羟基，TIPS基对伯羟基有更好的选择性。1113

B:苄基醚的裂解主要是通过催化加氢的方法，Pd是理想的催化剂，用Pt时会产生芳环上的氢化作用。非芳性的胺可以使催化剂活性降低，阻碍O-脱苄；在氢化体系中加入Na2CO3可以防止苄基被裂解，但可使双键发生还原。苄基的脱保护:1415对甲氧基苄基醚

特点：羟基上对甲氧基苄基保护的方法和苄基类似。一般而言，对甲氧基苄醚在合成中更为常用。

但脱除除了氢解的方法外，还可以氧化除去。但甲氧基取代的苄基醚较未取代的苄基醚更容易通过氧化去保护。17CleavageofMPM,DMPM,andTMPMetherswithDDQinCH2Cl2/H2Oat20oCProtectiveGroupTime(h)Yield(%)iiiiiProtectiveGroupTime(h)Yield(%)iiiii3,4-DMPM<0.3386842-MPM3.593704-MPM0.3389863,5-DMPM873922,3,4-TMPM0.560752,3-DMPM12.575733,4,5-TMPM189893-MPM2480942,5-DMPM2.595162,6-DMPM27.5809518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羟基保护中也是较为多用的一类，常用的有THP(2-四氢吡喃)，MOM（甲氧基甲基），EE（2-乙氧基乙基），这类保护基都对酸不稳定，因此一般都是在酸性条件下脱保护。它们对酸的稳定性是MOM>EE>THP19MOM是一般是通过MOMCl-DIEA引入；其对酸还是较为稳定的，一般它的脱除需要在强酸条件下进行。3.2MOM保护羟基213.3EE（CH3CH2OCH3CH-OR）保护羟基EE的性质和THP很相似。223.4SEM-Cl(TMSCH2CH2OCH2-)保护羟基SEM-作为羟基的保护基，其主要特点为：脱保护可以通过四烷基氟化胺来脱去。SEM醚对分解四氢吡喃基(THP)和叔丁基二甲基硅醚(TBS)的酸性条件(AcOH-H2O,THF,45oC,7小时)是稳定的。234.2酰化成酯保护

醇通过酯的保护一般在糖化学中较为多见，一般主要通过乙酰基、苯甲酰基和特戊酰基等。乙酰基保护也常常用于天然产物结构鉴定中羟基衍生化。一般上乙酰基方法较多，其中用乙酸酐在吡啶中引入乙酰基最为常用，由于该方法不能乙酰化位阻较大的叔醇，要想在叔醇引入乙酰基需要加入酰化催化剂（DMAP,4-PPY）等。苯甲酰化的常用方法是BzCl或Bz2O/吡啶。特戊酰化的常用方法是PvCl/吡啶,0-75℃。这些酰基化对伯醇选择性要大于仲醇，选择性特戊酰基>苯甲酰>乙酰基；有时特戊酰基可化学选择性的上