有机合成中基团的保护
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
A
B
COOH
OCH 3
③
一定条件 ②
Cl 2
①催化剂
CH 3I
CH 3
CH 3
OH C 2H 5OH ⑤
CH 3
OCH 3
④ COOC 2H 5
OCH
3
HI
⑥
H CH 3
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C3H6O3）.
已知：
请回答下列问题：
(1).写出下列物质的结构简式：
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
（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）。
有机合成中的常用保护基
.
19
形成保护
.
20
脱除保护
.
21
苄基醚（BnOR）
.
22
.
23
对甲氧苄基醚（PMB-OR）
3,4-二甲氧苄基（DMB）与PMB类似
.
24
.
25
三苯甲基醚（Tr-OR）
• 三苯甲基（Tr）、对甲氧基三苯甲基（MMT）、二甲氧基三苯甲基 （DMT）
• 保护糖、核苷、核酸等伯羟基
.
26
.
27
3. 烷氧基甲基醚保护法
• 甲氧基甲基醚（MOM）、2-甲氧基乙氧基甲基醚（MEM）、 苄氧基甲基醚（BOM）、对甲氧基苄氧基甲基醚（PMBOM）
• 以强碱如NaH、有空间位阻的弱碱性胺如iPr2NEt为催化剂
.
28
甲氧基甲基醚（MOM）
.
29
.
30
四氢吡喃（THP-OR）
• 酸催化：p-TsOH、CSA、甲基苯磺酸吡啶盐、三甲基碘化 硅、三氟化硼、三氯氧磷等
.
61
2. 硅烷类保护法
• 二叔丁基亚硅醚（DBS） • 1,1,3,3-四异丙基二硅氧醚（TIPDS）
.
62
二叔丁基亚硅醚
• 保护1,2、1,3-二羟基 • 稳定性较丙酮化合物、苯基亚甲基缩醛差 • 在温和氧化剂（DDQ、Dess-Martin）、LA（BF3、TiCl4）、质子酸
（CSA）等条件下稳定
.
63
1,1,3,3-四异丙基二硅氧醚
.
64
四、羰基的保护
• 醛、酮、酸、酯和酰胺 • 具有良好的亲电性 • 反应活性：醛（脂肪醛>芳香醛）>支链酮和环己酮>环戊酮
有机化学-保护基团
MeO MeOOC HO COOMe OH
OMe MeOOC COOMe O O
TsOH
LiAlH4
HOH2C O O
CH2OH
OCH3 OH TsOH O O
OH
糖类，甘油
H2C OH HC OH H2C OH
CH3COCH3 HCl
H2C O HC O H2C OH
脱保护： 稀酸水溶液，rt; 或加热。
O (CH3CO)2O, Py
O
HO
AcO
O (CH3CO)2O, Py HO AcO
O
苯甲酸酯类似乙酸酯可用于羟基的保护。适用于有机 金属试剂(如有机铜)、催化氢化、硼氢化物还原、路 易斯酸、氧化反应等时的羟基保护。就水解而言，苯 甲酸酯作为保护基比乙酸酯稳定。苯甲酸酯的裂解去 保护同样一般采用碱性水解或醇解，有时也可以用锂 铝氢还原法去保护。
苯甲酸酯的裂解去保护同样一般采用碱性水解或醇解有时也可以用锂铝氢还原法去保护27三形成缩酮上述的甲醚苄醚叔丁基醚等简单醚保护基在上保护基或去保护时常常需要酸性条件这对于一些含有对酸敏感的基团的化合物显然是不合适的
第七章 保护基团 (protective groups)
参考文献： T. W. Greene, Protective groups in organic synthesis, third edition
ROCH2Ph
优先保护伯醇
Br
BnBr, NaH, DMF -70-40oC
Br
H OH
OH
97%
H OH
OCH2Ph
4.形成硅醚 硅醚保护：Me3Si（TMS）， Et3Si（TES）， tBuMe2Si(TBDMS), t-BuPh2Si(TBDPS), i-Pr3Si(TIPS).
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.
有机化学氨基的保护
汇报人： 日期:
目录
• 氨基保护的基本概念 • 氨基保护的反应机制 • 氨基保护的应用 • 氨基保护的挑战与展望
01
氨基保护的基本概念
氨基保护的重要性
01
氨基是有机化学中常见的官能团 ，具有多种反应活性，在合成过 程中容易发生反应，导致目标产 物的损失。
02
氨基的保护可以有效地控制其反 应活性，使合成过程更加可控， 提高目标产物的收率和纯度。
总结词
缩合反应是一种通过形成共价键将两个或多个化合物结合在一起的反应过程，也 是氨基保护的一种常用方法。
详细描述
在缩合反应中，氨基可以与其他活性基团如醛、酮、羧酸等发生缩合反应，生成 稳定的化合物。这种反应机制可以有效地保护氨基不受其他反应基团的干扰，同 时还可以生成具有生物活性的化合物。
烷基化反应机制
药物合成中的氨基保护可以防止 反应过程中氨基的干扰，提高反
应的选择性和产物的纯度。
保护氨基可以稳定药物分子中的 其他基团，提高药物的稳定性和
药效。
氨基保护还可以用于药物的释放 和脱保护，控制药物的释放时间
和方式。
在天然产物合成中的应用
在天然产物合成中，氨基保护可以用于控制反应的进程和选择性，提高产物的纯度 和收率。
氨基保护还可以用于材料表面 的修饰和改性，提高材料的生 物相容性和功能性。
04
氨基保护的挑战与展望
氨基保护面临的主要挑战
01
02
03
稳定性问题
氨基是活泼的基团，容易 发生反应，这使得在有机 合成中保持其稳定性成为 一个挑战。
选择性难题
在多组分反应体系中，氨 基的保护往往需要高度的 选择性，以避免副反应的 发生。
高中化学有机合成中的官能团保护
高中化学有机合成中的官能团保护在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。
1、保护措施必须符合如下要求①只对要保护的基团发生反应，而对其它基团不反应；②反应较易进行，精制容易；③保护基易脱除，在除去保护基时，不影响其它基团。
2、常见的基团保护措施①羟基的保护在进行氧化或某些在碱性条件下进行的反应,往往要对羟基进行保护。
a.防止羟基受碱的影响，可用成醚反应。
b.防止羟基氧化可用酯化反应。
②对羧基的保护羧基在高温或碱性条件下，有时也需要保护。
对羧基的保护最常用的是酯化反应。
③对不饱和碳碳键的保护碳碳双键易被氧化，对它们的保护主要用加成反应使之达到饱和。
；④对羰基的保护（以信息题出现）羰基，特别是醛基，在进行氧化反应或遇碱时，往往要进行保护。
对羰基的保护一般采用生成缩醛或缩酮的反应。
（缩醛或缩酮）（缩酮）生成的缩醛或缩酮水解又变成原来的醛或酮。
3、题例解析例1、已知下列信息：①烯键在一定条件下氧化可生成二元醇：②醛能发生如下反应生成缩醛：缩醛比较稳定，与稀碱和氧化剂均难起反应，但在稀酸中温热，会水解为原来的醛。
现有如下合成路线：试回答下列问题：(1)写出A、B的结构简式：________、________。
(2)写出反应Ⅲ的化学方程式：________。
解析：由题给信息知，欲使CH2=CH—CHO变为CH2OH—CHOH—CHO，需将C=C双键氧化，而—CHO对氧化剂敏感，故应先进行保护，待C=C双键氧化完毕，再将醛基还原出来，故合成路线为：答案：(1)A：CH2=CH=CH(OC2H5)2 B：CH2OH—CHOH—CH(OC2H5)(2)CH2OH—CHOH—CH(OC2H5) CH2OH—CHOH—CHO＋2C2H5OH例2、已知胺(R—NH2)具有下列性质：(Ⅰ)R—NH2＋(CH3CO)2O R—NHCOCH3＋CH3COOH(Ⅱ)R—NHCOCH3＋H2O R—NH2＋CH3COOH硝基苯胺是重要的化工原料，其合成路线如下：(1)a、c、e分别为________。
有机合成中的常用保护基
三甲基硅氧醚（TMS-OR）
形成保护
TMS-Cl、TMS-OTf、HMDS[(Me3Si)2NH]
胺催化：吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、咪唑、DBU
常用溶剂：THF、DCM、MeCN、DMF、Py 遇水不稳定，暂时性保护基
脱除保护
水、饱和NaHCO3溶液、 K2CO3的甲醇溶液 HOAc、酸性树脂 FeCl3 、BF3.Et 2O
取代甲基酯 乙酯、乙基酯 烯丙基酯 硅烷酯类 酰胺 。。。
87
六、氨基的保护
含孤对电子
易取代反应和氧化反应 氨基甲酸酯（肽、蛋白质的合成）
酰胺（生物碱、核苷酸的合成）
磺酰胺 N-烷基 亚胺
88
1.酰胺类保护法
常用酰化试剂：酰氯、酸酐 稳定性好，较强的酸、碱溶液和加热水解 稳定性顺序：PhCONHR>CH3CONHR>HCONHR; CH3CONHR>ClCH2CONHR>Cl2CHCONHR>Cl3CCONHR>F3CCONHR
有机合成中的常用保护基
硅烷类
常用的保护基团
TMS、TES、TBDMS、TBDPS，DIPS、DPS、TIPDS 保护羟基、羧基、氨基（不常用）
F-脱保护
缩醛类
保护羟基、羰基
酯类
保护羟基、羧基的常用方法
酰胺类
保护氨基
酸脱除保护
质子酸、Lewis酸
常用的脱保护基方法
碱脱除保护
酯类水解
氢化脱除保护
有取代基的环状缩醛水解速率小于没有取代基的相应的环状缩醛。
非环状缩醛比环状缩醛容易水解
66
0.003M HCl的二氧六环-水溶液中(7:3)，30oC下的相对水解速率：
thp保护基团结构
thp保护基团结构
摘要：
1.引言
2.thp保护基团结构简介
3.thp保护基团在有机合成中的应用
4.thp保护基团与其他保护基团的比较
5.结论
正文：
thp保护基团结构在有机合成中有着广泛的应用，其在保护醇、酚和其他敏感的有机化合物方面具有很高的效率。
thp保护基团，也称为叔丁基氢化吡啶，是由氢化吡啶与叔丁基氯反应生成的。
它具有稳定的化学性质，可以保护化合物免受氧化、水解和酸碱催化的反应影响。
在有机合成中，thp保护基团结构常用于保护醇和酚，从而增加它们在反应中的稳定性。
例如，在合成复杂药物分子时，thp保护基团可以保护醇或酚官能团免受不必要的反应影响，从而提高产物的纯度和收率。
此外，thp保护基团还可以用于保护其他敏感的有机化合物，如醇、酚、硫醇和胺等。
与其他保护基团相比，thp保护基团具有以下优点：
1.较高的反应选择性：thp保护基团对多种反应具有良好的选择性，可保护化合物免受氧化、水解和酸碱催化的反应影响。
2.易于引入和去除：thp保护基团可以通过简单的化学反应引入和去除，从而方便地进行后续的合成操作。
3.兼容性好：thp保护基团与多种有机化合物相容，可应用于多种有机合成反应。
4.稳定性高：thp保护基团具有较高的热稳定性，可承受多种有机合成条件。
然而，thp保护基团也存在一定的局限性，如反应过程中可能产生副产物，对某些敏感的化合物可能会产生影响。
因此，在实际应用中需要根据具体反应条件和目标化合物选择合适的保护基团。
总之，thp保护基团结构在有机合成中具有广泛的应用，可以保护醇、酚和其他敏感的有机化合物免受不必要的反应影响。
有机合成中的保护基
9.3.1 缩醛（酮）化
(H)R' C
R
干HCl, 或TsOH (H)R' OR''
O + 2 HOR''
C
+ H2O
H3O+
OR'' R
z 对碱、亲核试剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还 原剂、催化氢化等都很稳定
z 缩醛（酮）对酸很敏感，遇酸很容易分解恢复醛、酮 羰基
z 用于形成缩醛（酮）保护醛、酮羰基的试剂主要是： （1）甲醇、乙醇、1,2-乙二醇 和 1,3-丙二醇 等 醇 （2）丙酮缩二甲醇 和 原甲酸三乙酯
9.2.3 缩醛（酮）化 —— 保护二元醇
OH (CH2)n
OH n = 0 or 1
CH3COCH3, TsOH 或 PhCHO, TsOH 或 Me2C(OMe)2, TsOH
H3O+
O R'(H)
(CH2)n OR
z 对碱、亲核试剂、有机金属试剂、氧化剂、氢化物还原 剂、催化氢化等都很稳定
z 缩醛（酮）对酸很敏感，遇酸很容易分解恢复醇羟基
取代酮 > 芳酮
O
2 CH3OH O
OCH3 NaBH4
CHO 干HCl
OCH3 CH3OH
OH
OCH3 H3O+ OH
OCH3
CHO
O
OO
OO
O
HO OH
MeCH=PPh3
H3O+
TsOH, 苯
O
O
MeCH
MeCH
z 根据形成缩醛（酮）反应性差异，很容易实现对醛、 酮羰基的选择性保护
9.3.2 硫代缩醛（酮）化
有机合成中的保护基团
有机合成中的保护基团在有机化学合成中，保护基团是一种重要的工具，用于保护化合物中的特定官能团或功能基团，以防止其在反应条件下发生不必要的变化或分解。
通过使用适当的保护基团，有机化学家能够实现高选择性和高收率的合成反应，从而有效地构建复杂的有机分子。
本文将介绍一些常见的保护基团及其在合成过程中的应用。
一、醇的保护基团1. 苄基（Bn）- 苄基是最常用的醇保护基团之一，它通过醇和苄溴化物反应制备。
苄基在碱性条件下可以容易地被去除，因此是一个理想的保护基团。
它广泛应用于糖类、多羟基醇和其他含醇化合物的合成中。
2. 丙二酰基（Ac）- 丙二酰基是另一种常用的醇保护基团。
丙二酰基化反应通常在醇和丙酰氯或丙二酸酐的存在下进行。
这个保护基团可以在碱性和酸性条件下容易去除，适用于多数醇类化合物的保护。
二、羧酸的保护基团1. 甲酯基（MeO）- 甲酯基是最常用的羧酸保护基团，在碱性或酸性条件下都可以容易去除。
甲酯化反应通常在酸催化下进行，可以实现选择性地保护羧酸基。
2. 苄基（Bn）- 苄基也可以用作羧酸的保护基团，它通过羧酸和苄溴化物反应制备。
苄基保护基团在碱性条件下容易去除，适用于一些特殊的有机合成反应。
三、胺的保护基团1. 丙酰胺基（AcNH）- 丙酰胺基是最常用的胺保护基团之一。
它通过胺和丙酰氯反应制备，可以在酸性条件下容易去除。
丙酰胺基在多肽合成和其他涉及胺基反应的有机合成中广泛应用。
2. 苄基（Bn）- 苄基也可以用作胺的保护基团，它通常通过胺和苄溴化物反应制备。
苄基在碱性条件下可以容易去除，适用于一些特殊的有机合成反应。
四、醛和酮的保护基团1. 乙二醇基（EG）- 乙二醇基是最常用的醛和酮的保护基团，它通过醛或酮和乙二醇反应制备。
乙二醇基在酸性条件下可以容易去除，适用于多数醛酮化合物的保护。
2. 氧代硅基（Si OR）- 氧代硅基是另一种常用的醛和酮保护基团，通过醛或酮和硅醇反应制备。
氧代硅基在酸性条件下可以容易去除，并可以通过适当的硅硫化剂在碱性条件下去除。