羟基的保护与去保护

OH HO 1
Ac2O/DMAP AcO 2
OAc AcO 3
+
OH
+
OAc HO 4
J. Org. Chem. 1993, 3791 OH
+ +
OH HO 5
Ac2O/TMSOTf AcO 6
OAc
OAc HO 8
AcO 7
J. Org. Chem. 1998, 2342
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应用事例
OH N H N CH3 1 CN BzCl/Pyr N CH3 2 OBz N Bz CN J.Org.Chem. 1981, 46, 5252
TMS (1)<TES (64)<TBDMS (20,000)<TIPS (700,000)<TBDPS (5,000,000)；
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。 在碱中稳定性为：
TMS (1)<TES (10-100)<TBDMS~TBDPS (20,000)< TIPS (100,000)
OMe Bn O H O 2 H MPM
Bn
DDQ O H O H 2 MPM CH2Cl2-H2O
Bn
O
H
O 1
H
OH
Tetrahedron Lett. 1988, 29, 2459
15
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>THP
NHBoc
9
叔丁基二苯基硅醚 ---(TBDPS-OR )
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。另外，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。 TBDMS基团在酸性条件下不易迁移。
16
烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚
3.1 THP(2-四氢吡喃)保护羟基
THP醚引入到一个手性分子的结果是形成了一个非 对映体。它是有机合成中一个非常有用的保护基团，它 的成本低，易于分离，对大多数非质子酸试剂有一定的 稳定性，易于被出去。通常，几乎任何酸性试剂或任何 可以在原位产生酸的试剂都可被用来引入THP基团。
羟基的保护与去保护
1
羟基的保护
羟基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、酸基等多种官能团。 在化合物的氧化、酰基化、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合成时的关键所 在。 羟基保护主要将其转变为相应的醚或酯，以醚 更为常见。一般用于羟基的保护醚主要有硅醚、甲 基醚、烯丙基醚、苄基醚、烷氧甲基醚、三甲基硅 乙基甲基醚等。
H OTBS 2
C6H5 C C Ph Si Ph O 1 OTHP
Bu4N+F-/THF
HO THPO 2
C C C6 H5 Can. J. Chem. 1975, 53, 2975
O TBSO TBSO 1
O O NHBoc AcOH/H 2O/THF HO TBSO 2
O
Tetrahedron Lett. 1988, 29, 6331
BnO AcHN OMe 2
Bull. Chem. Soc. Jpn. 1987, 60, 1529
O OH BnCl K2CO3/EtOH 1
O O
2
AcHN MeO
OBn NHAc O H3C H 3
10%Pd/C/H2
AcHN MeO 4
OH NHAc O H3C H
J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 1746
21
应用事例
BnO HO OH OBn OBn OBn Allyl Br/NaOH BnO AllylO OH OBn OBn OBn J.Org.Chem.C 1969, 2367
1
2
Rh(I) ROCH 2CH=CH 2 3 ROCH=CHCH3 4
pH2
ROH 5
+
CH3CH2 CHO
J.Chem.Soc. Perkins Trans 1, 1980,738
2
主要内容
硅醚保护基
三甲基硅醚 (TMS-OR) 叔丁基二甲基硅醚 (TBDMS-OR or TBS-OR) 叔丁基二苯基硅醚 (TBDPS-OR )
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
3
硅醚保护的优点
硅醚是最常见的保护羟基的方法之一。主要优点有：
易保护，也容易去保护
OH TIPSO O 8 CO 2CH 3
TIPSO
J. Org. Chem. 1995,60,7796
18
应用事例(EE and SEM)
O HO O H2C CHOEt TsOH HO 1 CO2C2H5 EEO PPTS OH HO J.Am.Chem.Soc. 1986,108,1035 OTBDMS HO OTBDMS 2 EEO O O J.Am.Chem.Soc. 1981,103,2427
20
其他羟基保护基 4.2 酰化成酯保护
乙酰基保护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 入酰化催化剂等，有时对位阻特别大的即使加入酰 化催化剂也无效时，可以考虑通过Lewis酸催化。
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对甲氧基苄基醚
甲氧基苄醚的合成与苄基醚相似。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。一般而言，对甲氧 基苄醚在合成中更为常用，羟基上对甲氧 基苄基的方法和苄基类似，但脱除除了氢 解的方法外，还可以氧化除去。
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对甲氧基苄基醚事例
ClH2C Bn O H O 1 H OH NaH, DMF
OPMB MOM HO O N(OCH3)CH3 1 TIPSOTf/CH2Cl2 2,6-lutidine TIPSO O N(OCH3)CH3 2 OPMB MOM J. Org. Chem. 1995, 60, 7796
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苄醚类保护及脱除
苄醚类主要有苄基，对甲氧苄基及三苯甲基醚
2.1 苄基醚保护羟基
O OAc
1
2 J. Org.Chem. 1996, 61, 2065
7
叔丁基二甲基硅醚 ---(TBDMS-OR or TBS-OR)
在化学合成中，采用硅基化进行羟基保护生成叔丁基甲 基硅基醚是应用较多的方法之一。生成的叔丁基二甲基醚在 多种有机反应中是相当稳定的，在一定条件下去保护时一般 不会影响其他官能团。它对碱稳定。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。在伯、仲醇中， TBS基相对来说较易于与伯醇反应。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。
8
叔丁基二甲基硅醚事例
CH2OBn TMSCl, imdazole O O 1 OH DMF O O 2 J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 6190 OTBDMS CH2OBn
CH3 CN H OH 1 TBSOTf
CH 3 CN
Py. CH3CN
J.Org.Chem. 1987, 52, 622
3.2 MOM保护羟基 MOM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。 EE（CH3 CH2OCH3CH-OR）保护羟基
17
3.3
EE的性质和THP很相似。
应用事例 (THP and MOM)
DHP/PPTS TBDPSO HO 1 PPTS/EtOH/50oC C C C6H5 TBDPSO THPO 2 C C C6H5
OH HO OH CH3 3 PvCl, Pyr HO
OH OPv CH3 4 J.Am.Chem.Soc. 1980,102,7962
De-Ac protection H K2 CO3/MeOH H OH 1 2 N CO2 CH3 J.Am.Chem.Soc. 1972,94,8613 H
N H CO CH 2 3 OAc
OH 1 i-Pr2NEt/t-BDPSiCl/CH2Cl2 TBDPSO 2
10
HO
OH
J.Org. Chem, 1992, 57, 1722
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。
3
4
R
OH 5
+
TMSOCH2CH2 OCH2Cl
DIEA,CH2Cl2 RO O 6
TMS
RO
O 7
TMS
Bu4N+F-
ROH 8
+
CH2O
+ H2C CH2 + Me3SiF
TL, 1980,3343
19
其他羟基保护基
4.1 烯丙基保护羟基 烯丙醚用来保护醇是比较常见的，原因在于烯丙醚通 常可用各种方法形成糖苷。 烯丙醚不能与强的的亲电试剂共存，如溴、催化氢化 的试剂。但它在中等强度的酸性条件（1N HCl，回流，10 小时）下稳定。 在大量其它保护基存在下有许多温和的脱保护方法。 其总体上的稳定性，使得烯丙醚成为许多反应系列中的主 干。
6
三甲基硅醚(TMSOR)
许多硅基化试剂(如TMSCl)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 。
AcO
O OTES TMSCl, imdazole TMSO H
AcO
O OTES
HO HO BzO O OAc
H Me2HSiO BzO
4
24
小结；
羟基的保护与去保护 1 硅醚保护基
三甲基硅醚 (TMS-OR) 叔丁基二甲基硅醚 (TBDMS-OR or TBS-OR)
2 苄醚保护基
叔丁基二苯基硅醚 (TBDPS-OR )
3 烷氧基甲基醚或烷氧基取代甲基醚
4 其他保护基
25
Thanks!!!
26
R C C OH 3
C C C6H5 OTHP
R C C OH
C C Βιβλιοθήκη Baidu6H5 OH
4 J.Org.Chem.1977,42,3772
OPMB TBDPSO OH 5 OPMB OMOM CO 2CH 3 O 7
MOMCl,DIEA, CH 2Cl 2
OPMB TBDPSO OMOM 6 OPMB
HCl(gas)/iPrOH,55 oC
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应用事例(去保护)
OH OBz N Bz N CH3 1 CN NaOH/MeOH N CH3 2 J.Org.Chem. 1981, 46, 5252 N Bz CN
PvO
A OMs N3 3
HO 1.Pd/BaCO3, 2.NaOMe/MeOH H2N
A OMs J.Am.Chem.Soc. 1990,112,3693
一般烷基上的羟基在用苄基醚保护时需要用强碱，但 酚羟基的苄基醚保护一般只要用碳酸钾在乙腈或丙酮中回 流即可。
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。
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苄基醚保护与去保护事例
OTr O BnBr, NaH DMF OTr O
HO AcHN OMe 1
任何羟基硅醚都可以通过四烷基氟化胺如TBAF脱除， 其主要原因是硅原子对氟原子的亲和性远远大于硅-氧 之间的亲和性。
在游离伯胺或仲胺基的存在下，能够对羟基进行保护
硅-氮键的结合远比硅-氧键来的弱，硅原子优先与羟基上 的氧原子结合，这正是与其他保护基的不同之处。
4
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。 在酸中的稳定性为：
Si OR' Si OR' Si OR' Si OR' Ph Si OR' Ph TBDPS-OR'
TMS-OR'
TES-OR'
TBDMS-OR' TBS-OR'
TIPS-OR'
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 四丁铵离子有时很难除干净，而季铵盐 的质谱丰度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。