有机合成中基团的保护
有机合成课件保护基团
要点二
详细描述
在有机合成中，酮是一种常见的反应物和产物，但它的羰 基容易受到氧化和还原等反应的影响。为了保护酮的羰基 ，可以使用各种保护基团，如甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧 羰基等。这些保护基团可以与酮形成稳定的化学键，从而 避免酮参与不必要的反应。
THANKS
谢谢
详细描述
在有机合成中，羧酸是一种常见的反应物和产物，但它的羧基容易受到脱羧和氧化等反应的影响。为了保护羧酸 ，可以使用各种保护基团，如甲酯、乙酯、丙酯等。这些保护基团可以与羧酸形成稳定的化学键，从而避免羧酸 参与不必要的反应。
醛基保护基团的应用实例
总结词
醛基保护基团能够保护醛免受氧化和还原等反应的影响。
保护。
硅氧基
如三甲基硅氧基，常用 于醇的保护，易于脱去
。
磷酸酯基
如磷酸三乙酯、磷酸三 丁酯等，适用于醇的保
护，并可耐强酸。
氨基保护基团
乙酰基
常用于伯胺的保护。
苯磺酰基
适用于仲胺和叔胺的保护，可 在酸性条件下脱去。
甲磺酰基
适用于仲胺的保护，可在酸性 条件下脱去。
丙酮肟基
适用于伯胺的保护，可在酸性 条件下脱去。
羧基保护基团
甲酯基
常用于羧酸的保护，可在碱性条件下脱去。
苯甲酯基
适用于不活泼羧酸的保护，可在碱性条件下 脱去。
乙酯基
适用于羧酸的保护，可在碱性条件下脱去。
氨基甲酸酯基
适用于羧酸的保护，可在酸性或碱性条件下 脱去。
醛基保护基团
烯丙基
常用于醛的保护。
苯甲酰基
适用于醛的保护，可在酸性条件下脱 去。
乙酰基
亲核加成反应
在形成氮-保护基团时，通常发 生亲核加成反应，即试剂进攻有 机物中的硝基、磺酸酯等基团，
allyl保护基团机理 -回复
allyl保护基团机理-回复如何合成allyl保护基团的机理。
首先，我们需要了解什么是保护基团以及它在有机合成中的重要性。
保护基团是化学合成中一个十分重要的概念，它可以在合成过程中保护某些特定的官能团或化学基团，以防止不必要的副反应或不需要的化学变化发生。
在有机合成中，一些化学反应对于特定的官能团或化学基团可能具有较高的反应活性，而这些反应条件可能不适用于其他组分。
此时，使用保护基团可以防止不需要的反应发生，并确保所需官能团或化学基团不受到损害。
在这篇文章中，我们将重点讨论allyl保护基团的合成机理。
allyl保护基团是一种常用的保护基团，可以保护一些敏感官能团，例如羟基、胺基和醛基。
下面是allyl保护基团的合成机理：步骤1：合成allyl醇合成allyl保护基团的第一步是合成allyl醇。
通常，这可以通过将丙烯醛与氢气通过催化加氢反应合成得到。
这个反应中，催化剂通常是一种过渡金属，例如铂或挥发性铂配合物。
步骤2：保护反应合成得到的allyl醇可以通过保护反应来引入allyl保护基团。
最常用的保护剂是氨基甲酸酯（例如马来酸二乙酯）。
保护剂和反应物通常在相应的溶剂中反应，常用的溶剂包括二氯甲烷和乙醇。
在保护反应中，保护剂通过与醇中的羟基反应，生成一个保护酯。
这个反应是一个酯化反应，产生一个称为马来酸二乙酯的产物。
步骤3：脱保护反应当我们需要去除allyl保护基团时，我们需要进行脱保护反应。
这通常通过加入酸或碱来进行。
酸催化的条件下，通常使用醋酸或三氯乙酸等强酸来使保护基团发生水解。
碱催化的条件下，可以使用碱性溶液（如碳酸钠或氢氧化钠）来进行反应。
在脱保护反应中，保护酯中的马来酸二乙酯基团被切断，并且羟基被再次暴露出来。
这个反应是可逆反应，所以我们需要使用适当的条件来驱使反应朝着脱保护的方向进行。
步骤4：再生保护剂在完成脱保护反应后，我们通常需要重新引入保护基团，以保护羟基或其他敏感官能团。
这通常通过将反应溶液中添加的保护剂重复保护反应来实现。
氨基保护基团
氨基保护基团氨基保护基团是有机合成中常用的一种化学保护基团。
它可以在合成过程中保护特定的氨基官能团，以避免其不必要的反应或发生不可逆的化学变化。
本文将介绍氨基保护基团的作用、常用的保护基团以及其在有机合成中的应用。
一、氨基保护基团的作用在有机合成中，氨基保护基团的主要作用是保护氨基官能团，防止其在反应中发生副反应或失去活性。
有机合成中常见的氨基官能团包括胺、肽、氨基酸等，它们在合成过程中容易发生副反应或与其他试剂发生不可逆的反应。
使用氨基保护基团可以避免这些问题的发生，保证合成的顺利进行。
1. 超氨基保护基团（Fmoc）：Fmoc是有机合成中常用的一种氨基保护基团。
它具有较好的稳定性和溶解性，可以在碱性条件下容易地去除。
Fmoc保护基团可以用于胺基、肽、氨基酸等氨基官能团的保护。
2. 叔丁基氨基保护基团（Boc）：Boc是另一种常用的氨基保护基团。
它具有较好的稳定性和容易操作的特点，可以在酸性条件下容易地去除。
Boc保护基团广泛应用于氨基酸和肽的合成中。
3. 苄氨基保护基团（Bn）：Bn是一种较常见的氨基保护基团，它具有较好的稳定性和选择性。
Bn保护基团常用于胺基官能团的保护。
三、氨基保护基团的应用氨基保护基团在有机合成中有着广泛的应用。
以Fmoc和Boc为例，它们常用于肽的合成中。
在肽的合成中，氨基保护基团可以保护胺基官能团，以避免其在反应中发生副反应或失去活性。
合成过程中，先将氨基保护基团引入肽链中，待合成完成后再去除保护基团，得到目标肽。
除了肽的合成，氨基保护基团还广泛应用于药物合成、天然产物合成等领域。
在药物合成中，氨基保护基团可以保护药物分子中的氨基官能团，以避免其发生副反应或与其他试剂发生不可逆的反应。
在天然产物合成中，氨基保护基团可以保护天然产物分子中的氨基官能团，以保持其天然结构和活性。
氨基保护基团在有机合成中起着重要的作用。
它可以保护氨基官能团，防止其在反应中发生副反应或失去活性。
有机合成中氨基的保护及其应用
有机合成中氨基的保护及其应用高莎(阿坝师范高等专科学校，四川汶川 623000)摘要：氨基是一个活性大、易被氧化的基团,在有机合成中需要用易于脱去的基团进行保护。
综述了常用的氨基保护方法和保护基,并列举了大量实例说明其在有机合成中的应用。
关键：有机合成、氨基、氨基保护胺类化合物对氧化和取代都比较敏感，为了使分子其他部位进行反应时氨基保持不变，因此我们经常需要易于脱去的基团对氨基进行保护。
比如说，在肽和蛋白质的合成中经常使用氨基甲酸酰法保护氨基，但是在生物碱及核苷酸的合成中用酰胺法保护含氮碱基[1,2]。
化学家们在肽的合成领域内，对已知保护氨基的相对优劣进行了比较并在继续寻找更有效的新保护基。
除了肽的合成外，这些保护基在其他方面也有很多重要应用。
下面我们就来介绍保护氨基的一些方法和基团。
1 形成酰胺法将胺变成取代酰胺是一个简便而应用非常广泛的氨基保护法。
单酰基往往足以保护一级胺的氨基,使其在氧化、烷基化等反应中保持不变,但更完全的保护则是与二元酸形成的环状双酰化衍生物。
常用的简单酰胺类化合物其稳定性大小顺序为甲酰基<乙酰基< 苯甲酰基。
酰胺易于从胺和酰氯或酸酐制备,并且比较稳定,传统上是通过在强酸性或碱性溶液中加热来实现保护基的脱除。
由于若干基质,包括肽类、核苷酸和氨基糖,对这类脱除条件不稳定,故又研究出了一些其他脱除方法,其中有甲酰衍生物的还原法。
此外，在核苷酸合成的氨基是分别由对甲氧苯酰基、苯酰基和异丁酰予以保护的，这些保护基是通过氨解脱除的。
为了保护氨基,已经制备了很多N2酰基衍生物,上述的简单酰胺最常用,卤代乙酰基衍生物也常用。
这些化合物对于温和的酸水解反应的活性随取代程度的增加而增加:乙酰基< 氯代乙酰基< 二氯乙酰基< 三氯乙酰基< 三氟乙酰基[2]。
此外,在核苷酸合成的磷酸化反应中,胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤中的氨基是分别由对甲氧苯酰基、苯酰基和异丁酰或22甲基丁酰基予以保护的,这些保护基是通过氨解脱除的[3]。
有机合成化学3-基团的保护与基团的反应性转换
在 多 羟 基 底 物 上， tBuCOCl 可 以 选 择 性 地 保 护 伯 羟 基。
OHOH PivPCivlC(1l e(1qe)q)
HOHO
PyP-Cy-HC2HC2lC2 l2
0 ~0 2~52o5CoC
OHOH 909%0%
OHOH
HOHO
OO OO
脱保护：可通过碱性水解除去(K2CO3, Et3N, i-Pr2NEt et al ) 保 护 基 的 水 解 活性 为：tBuCO < PhCO < MeCO < ClCH2CO
Jones ）及还原剂（LiAlH4 ）都非常稳定 ➢ 多羟基存在时可选择性保护 ➢ 广泛用于糖及核苷酸中醇羟基的保护
BrBr
BnBBnrB, rN, aNHa,HD, MDMF F
OHOHHH OHOH
-70-7-04-04o0CoC 979%7%
BrBr
OOHHHH
——优先保护伯醇
OOCCHH2P2Phh
SS SS
83% 83%
H3HC3OCO
OO
HO O
OCOHC3H3 H
b. 苄醚（ROBn） 保护: BnBr/NaH/cat. Bu4NI 、BnBr/Ag2O/DMF 脱保护：10% Pd-C氢解、钠/液氨（不影响双键）
特点： ➢ 对于多数弱酸、碱、氧化剂（PCC、PDC、Dess-Martin periodinate,
(2) H3O
R' (1) R'MgX
HI, H2O
R-C-C(H22) CHH32OOR''
OHR'
R-C-CH2CH2OR''
OH
有机合成基团保护
有机合成中基团保护的综述提要：有机基团的保护是有机合成中很重要的反应方法之一。
本文综述了基团保护的基本原理,从基团的结构和反应活性的角度, 对羟基、羰基和氨基的保护进行了分析并介绍了常用的保护方法, 阐明了基团保护在有机合成中的重要作用。
关键词：有机合成基团保护在有机合成中，对于含有多个官能团的化合物, 除特定部位或基团发生预期反应外, 还常常导致其他部位或基团发生变化, 结果不仅使得反应产物变得复杂, 而且有时还会导致所需反应的失败。
最理想的合成路线是希望只在所需要的部位上发生反应，而其它部位不受任何干扰，为了解决这一问题，常常采取保护基团的策略，将作用物分子中不希望反应的敏感部位如羟基、羰基、氨基等用合适的保护基团掩蔽起来，待反应完成后再恢复原来的基团,这种方法就是有机合成中的基团保护。
1 、基团保护与保护基所谓基团保护，就是在合成时先将要保护的基团反应掉，待条件适宜时，再将其复原。
基团保护一般采用基团保护基的方法, 即用保护试剂与被保护的基团发生反应, 使其在某一条件下失去反应活性, 从而使不希望发生的副反应不能进行或活性降低。
一般来说, 基团保护的目的是为了拉大主副反应的活性差距, 使希望发生的反应活性更高, 而使不希望发生的反应活性降低。
根据被保护基团的性质不同,需要采取不同的方法加以保护。
由于亲核试剂的活性取决于其富电子程度, 一些亲核试剂如氨基、羟基等的保护, 是围绕着降低其中心元素的电子云密度进行的。
对于典型的亲电试剂如羰基, 为了使其免受亲核试剂的进攻, 采取的措施是使羰基碳的电子云密度增加, 亲电活性降低。
有机合成若需要基团保护，须给两类信息：基团保护的反应；被保护基团的“还原”反应。
去保护基是在反应后, 选择合适的反应条件将保护基去除。
例如, 为了防止酚羟基被氧化, 常常是使它生成酚醚, 完成反应之后再与氢碘酸反应生产原来的酚。
基团保护需要选择使用合适的保护基。
从基团保护的角度考虑,理想的保护基标准为：(1) 在温和的条件下, 保护基容易有选择性地与被保护基团反应;(2) 保护基引入到被保护的基团上后, 其性质在保护阶段的各种反应条件下应该是稳定的, 能够防御其他试剂的“侵袭”, 在反应过程中不发生变化;(3) 保护基在完成保护任务之后, 在不破坏分子其他部位的条件下,保护基易于在温和条件下除去;(4) 保护基的引入和去除应操作简单, 收率要高;(5) 若需要对两个或两个以上的基团进行保护时, 在选择保护基时必须注意保护基团的引入和去除互不干扰。
第7章基团的保护
CH2Cl O OH 砒 啶 或 Ph 3CCl 苄醚 O CPh3 CH2
H2
/ Pd-C 催化氢 解
或 Na / C2H5OH
OH H2O, HOAc r. t. 易水解
三 苯甲醚
（5）叔丁基醚 叔 丁 基 醚 对 强 碱 性 条 件 稳 定， 但 可 以 为 烷 基 锂 和
Grignard 试 剂 在 较 高 温 度 下 进 攻 破 坏。 它 的 制 备 一 般 用
2、缩醛和缩酮衍生物
（1）四氢吡喃醚
O OH , TsO H O O 混合型缩醛结构 H2O ， H+ OH
Et 2O
H+ O O
RO H RO H O
-H
+
RO
O
一元醇在TsOH存在下与二氢吡喃作用生成四氢吡喃醚。 对碱、格氏试剂、烷基锂、氢化铝锂、烃化剂和酰化剂均稳定。
缺点是：不能用于在酸性介质中进行反应。此外，若用于旋光性醇， 由于引入了一个新的手性中心，将导致生成非对映异构体的混合物， 分离困难，造成产率降低。然而它在室温条件下，即能进行催化水解。
O R R'
(MeO)3CH, MeOH InCl3(5mol%) Cyclohexane reflux HO(CH2)nOH InCl3(5mol%)
第二节 羟基的保护
①
RR'C-CH2CH2OH OH R'H + RCOCH2CH2OMgX
H2O
+
RCOCH2CH2OH + R'MgX
③ Na R''X ②
RCOCH2CH2OR''
④ R'MgX H3O
有机合成中的保护基
可编辑ppt
2
选择保护基时要考虑：
1、保护基的供应来源，经济易得
2、必须能容易地进行保护，且保护效率要高
3、保护基的引入对化合物的结构论证不致增加过量的复杂 性，如引入新的手性中心 4、保护后的化合物要能承受得起以后进行的反应和后处理 过程
5、保护基团在高度专一的条件下能选择性、高效率地 被除去
6、去保护过程的副产物和产物能容易被分离
可编辑ppt
3
一、酯类保护基
第一节 羟基的保护
酯类保护基的生成
酸酐/酰氯 溶剂：Py-CH2Cl2
HO
OH OH
PivCl (1eq) Py-CH2Cl2
0-25 0C
90 %
Cat： DMAP
OH HO
OO
Nicolaou， K. C.; Webber, S. E. Synthesis 1986, 717.
可编辑ppt
4
酯类保护基的除去
一般情况下，酯类保护基在碱性条件下除去，但各种酰基 的水解能力不同：
t-BuCO < PhCO < MeCO < ClCH2CO…. 常用的碱：K2CO3， NH3， KCN，肼、胍、Et3N或 i-Pr2NEt
位阻较大的酯需要较强的碱性体系：KOH/MeOH
可编辑ppt
Cleavage 1、KHCO3, H2O, MeOH, 20°C, 3 days 2、 Dil. NH3, pH 11.2, 20°C , 62% yield.
I. W. Hughes, F. Smith, and M. Webb, J. Chem. Soc., 3437 (1949).
可编辑ppt
2、KCN, 95% EtOH, 20 0 C to reflux, 12 h, 93% yield.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基团的保护
方式一：使基团先参与反应又释放出
方式二：反应的先后顺序问题
(1)基团保护
①醛基的保护如：
②双键的保护如：
③羟基的保护如：
R--OH R--OCH3
R--OCH3R--OH
④羧基的保护如：
⑤氨基的保护如：
练习
1、（氨基的保护）苄佐卡因是一种医用麻醉药品，学名对氨基苯甲酸乙酯，它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得：
请回答下列问题：
（1）写出A、B、C的结构简式：A____________，B______________，C______________。
（2）用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有____种氢处于不同的化学环境。
（3） ①与②能否颠倒位置，为什么
2、（酚羟基的保护）工业上用甲苯生产对- 羟基苯甲酸乙酯HO ——COOC 2H 5（一种常用
的化妆品防霉剂)，其生产过程如下(反应条件未全部注明)所示：
按上图填空： (1)有机物A 的结构简式为
(2)写出反应⑤的化学方程式(有机物写结构简式，注明反应条件)
(3)反应②和反应④的反应类型分别是(选填编号) 、 a ．取代反应，b ．加成反应，c ．消去反应，d ．酯化反应，e ．氧化反应
(4)写出反应③的化学方程式(有机物写结构简式，不用写反应条件，但要配平)
（5）在合成线路中设计③和⑥两步反应的目的是 。
3、（醛基的保护）化合物A 是石油化工的一种重要原料，用A 和水煤气为原料经下列途径合成化合物D （分子式为C 3H 6O 3）.
已知：
请回答下列问题：
(1).写出下列物质的结构简式：
A B COOH OCH 3
③ 一定条件 ② Cl 2 ①催化剂 CH 3I CH 3
CH 3OH
C 2H 5OH
⑤ CH 3OCH 3 ④ COOC 2H 5OCH 3 HI ⑥
H CH 3
A：__________；B：____________；C：_____________；D：___________.
(2).指出反应②的反应类型______________________.(3).写出反应③的化学方程式_______________.
(4).反应④的目的是___________________________________________________.
(5).化合物D’是D的一种同分异构体，它最早发现于酸牛奶中，是人体内糖类代谢的中间产物.D’在浓硫酸存在的条件下加热，既可以生成能使溴水褪色的化合物E（C3H4O2），又可以生成六原子环状化合物F（C6H8O4）.请分别写出D’生成E和F的化学方程式：
D’→E：______________________________ D’→F：________________________.
4、（氨基的保护）所给信息：
①
②
苯胺，弱碱性，易氧化
③
利用这些反应，按以下步骤可从某烃Ａ合成一种染料中间体ＤＳＤ酸。
ＤＳＤ
要求完成：写出（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）结构简式。
5、（羟基的保护）某重要的香料F其合成路线有多条，其中一条合成路线如下：
（1）在（a）~（e）的反应中，属于取代反应的是。
（填编号）（2）化合物C含有的官能团的名称为。
（3）化合物F的结构简式是。
（4）在上述转化过程中，步骤（b）的目的是。
（5）写出步骤（b）的化学方程式。
（6）写出同时满足下列四个条件的D的两种同分异构体的结构简式。
A．该物质属于芳香族化合物B．该分子中有4种不同类型的氢原子
C．1mol该物质最多可消耗2molNaOH D．该物质能发生银镜反应。