有机合成中的保护基

O
O
H H
H
HO(CH2)3OH
p-TsOH
O
O
O H
H 91%
Okawara, H.; Nakai, H.; Ohno, M. Tetrahedron lett., 1982, 23, 1087.
O
O
H
H
HO(CH2)2OH
H O
O H
PivC l (1eq) Py-C H 2C l2 O H 0-25oC
H O
O H O
O
90%
Nicolaou, K. C.; Webber, S. E. Synthesis, 1986, 453
酯类保护基的除去(cleavage)
碱性条件下水解， 水解能力： t-BuCO(Piv) < PhCO < MeCO < ClCH2CO
O O
O OH CO2Me
H O
COOBu-t OTBS
Me3SiCl-Im 100oC, 90min.
O O
O OTMS CO2Me
H O
COOBu-t OTBS
100%
Kerwin, S. M.; Paul, A. G.; Heathcock, C. H. J. Org. Chem., 1987, 52, 1686
Protecting Groups in Organic Synthesis
选择保护基的原则：
(1) 保护基的供应来源，包括经济程度。 (2) 保护基团必须能容易进行保护，且保护效率高。 (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，
如保护中忌讳产生新的手性中心。
(4) 保护以后的化合物必须承受的起以后进行的反应和后处理过 程。
硅醚保护基的除去： （F-Si 142 kcal/mol; O-Si 112 kcal/mol） 通常用 HF / CH3CN; TBAF / THF; HF.Py / CH3CN
TMS ether： TMSCl or TMSOTf in pyridine, NEt3, i-Pr2NEt, imidazole, DBU
Me2BBr/CH2Cl2

MTM AgNO3/2,6-lutidine; HgCl2/CaCO3

MEM ZnBr2/CH2Cl2;HBr/THF;TiCl4/CH2Cl2; Me2BBr/CH2Cl2

BOM Na/NH3/EtOH, H2/Pd(OH)2/C;Raney-Ni/EtOH;

BF3/PhSH/CH2Cl2
Cleavage
OTBDPS OH OMe
OTBS
HOAc-THF-H2O 3:1:1
OTBDPS
OH
OH
O.; Sedrani, R. J. Org. Chem., 1991, 56, 5496.
Cleavage
TBSO
O OH
OPiv OTBS O
TIPS ether： TIPSCl / DMF / imidazole.
OH CO2Me
TIPSCl(1 eq)
imidazole(2.5 eq) DMF, rt, 48h
OTIPS CO2Me
87%
Bennett, F.; Knight, D. W.; Fenton, G. J. Chem. Soc. Perkin. Trans. I , 1991, 1543.
t-BuPh2Si (tert-butyldiphenylsilyl, TBDPS)
酸水解相对稳定性: TMS(1) < TES(64) < TBDMS(20,000) < TIPS(700,000) < TBDPS (5,000,000)
碱水解相对稳定性: TMS(1) < TES(50) < TBDMS = TBDPS (20,000) < TIPS(100,000)
(5) 保护基以后的化合物对分离、纯化、各种层析技术要稳定。 (6) 保护基团在高度专一的条件下能选择性、高效率地被除去。 (7) 去保护过程的副产物和产物能容易被分离。

呼之即来，挥之即去。


切莫请神容易，送神难。
羟基的保护基
1). 酯类保护基 t-BuCO (Pivalyl新戊酰基; Piv); PhCO; MeCO; ClCH2CO et al.
BOM(苄氧基甲基醚) benzyloxymethyl ether
SEM(三甲硅基乙氧基甲基醚) trimethylsilylethoxymethyl ether
reagents: RCl or RBr/NaH/THF

cleavage: MOM HCl/THF/H2O(1:2:1); Lewis acid: Me3SiBr/CH2Cl2;
95% Nicolaou, K. C.; Webber, S. E. Synthesis, 1986, 453
ClCH2CO的去除可以用硫脲，氨/甲醇，苯，吡啶水溶液， NH2CH2CH2SH, NH2CH2CH2NH2, PhNHCH2CH2NH2 等除去。
O
Cl
OBn OBn
O
O
AcO
OBn OBn
TBDPS ether： TBDPSCl / imidazole / DMF, catalyst: DMAP, solvent: CH2Cl2
BnO OH OH
OH
TBDPSCl(1.2eq)
imidazole(1.2eq) DMF, rt,
BnO
OH OH
80%
OTBDPS
Nicolaou, K. C.; Pavia, M. R.; Seitz, S. P. J. Am. Chem. Soc., 1981, 103, 1224.
HO
TBSO
HF (2 eq) MeCN, 50 oC
OTBS
92%
OTBS
TBAF (1 eq) THF, 0 oC
TBSO
OH
83%
Collington, E. W.; Finch, H. Smith, I. J. Tetrahedron Lett., 1985, 26, 681.
O
cleavage
O
O O
O OTBS
N O
OH
O
O TIP S O
H O
HF / M eCN
O TIPS
O
O
O O
O
N
H
OH O
OH
O
OH O
H O
OH
FK -506, 73%
N akatsuka, M .; R agan, J. A .; Sam m akia, T.; Sm ith, D . B .; U ehling, D . E.; Schreiber, S. L. J. A m . C hem . Soc., 1990, 112, 5583.
TBDMS ether： TBDMSCl / imid. / DMF; TBDMSOTf / 2,6-lutidine
OH OBMPO O
TBDMSOTf
OBz
2,6-di-tert-buylpyridine CH2Cl2, rt, 24 h
OTBS OBMPO O
OBz
Hikota, M.;Tone, H., Horita, K.;Yonemitsu, O. J. Org. Chem., 1990, 55, 7.
O
TBSO
HF-CH3CN -25 oC
O OH
OPiv OH O
O
85%
Danishefsky, S. J.; Armistead, D. M.; Wincott, F. E.; Selnick, H. G; Hungate, R. J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 2967.

SEM HCl/MeOH; Lewis acid;
THP(四氢吡喃) tetrahydropyrane ether
reagents: DHP(3,4-dihydro-2H-pyran)
cleavage: HOAc/THF/H2O (4:2:1)
1,2或1,3-二醇的保护：
O,O-Acetals(缩醛和缩酮）
常用的碱：K2CO3, NH3, NH2NH2, Et3N, i-Pr2NEt et al
去除Piv一般用较强的强碱体系，如 KOH/H2O, LiAlH4, DIBAL, KBH(OEt)3
TBDMSO
OTBDMS O
O DIBAL(2.5eq) CH2Cl2, -78 oC
TBDMSO
OTBDMS OH
2). 硅醚保护基 硅醚保护基主要有：
Me3Si (trimethylsilyl, TMS);
Et3Si
(triethylsilyl, TES);
t-BuMe2Si (tert-butyldimethylsilyl, TBDMS or TBS)
i-Pr3Si (triisopropylsilyl, TIPS)
PMB (对甲氧基苄基醚); DMB or DMPB (3,4-二甲氧基苄基醚)

reagent: PMBCl; p-MeOC6H4CH2O-C(=NH)CCl3

cleavage: DDQ, CAN
Tr (三苯甲基醚)

reagent: TrCl/Py/DMAP; TrOTf/2,6-lutidine
Cleavage
TBDMSO O O
N3
O O
CO2Me OTBDMS
TBAF THF, rt
HO O O