基團(tuán)保護(hù)和反應(yīng)性轉(zhuǎn)換(2)

1、關(guān)于基團(tuán)的保護(hù)與反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 (2)第一張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 基團(tuán)的保護(hù)與基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換是指在一化合物分子中為使其特定基團(tuán)或位置發(fā)生預(yù)期反應(yīng)，其它基團(tuán)或位置進(jìn)行暫時性保護(hù)或暫時性極性改變的過程，待反應(yīng)完成生成新化合物所采取的一種策略。第二張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)第三張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)該基團(tuán)應(yīng)該是在溫和條件下引入；在化合物中其它基團(tuán)發(fā)生轉(zhuǎn)化所需要的條件下是穩(wěn)定的；在溫和條件下易于除去。 第四張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù)

2、1醇羥基的保護(hù)注：Tceoc為三氯乙氧羰基，Tbeoc 為三溴乙氧羰基，Bn為芐基，ThP為四氫吡喃基，Py為吡啶 第五張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物 （1）甲醚該方法的優(yōu)點(diǎn)是：條件溫和，保護(hù)基容易引入，且對酸、堿、氧化劑或還原劑都很穩(wěn)定。這種方法一般多用于單糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的經(jīng)典測定。第六張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物 （2）三甲基硅醚 醇的三甲基硅醚對催化氫化、氧化、還原反應(yīng)穩(wěn)定，廣泛用于保護(hù)糖、甾族類及其它醇的羥基。

3、它的一個重要特色是可以在非常溫和的條件下引入和脫去保護(hù)基，但因其對酸、堿都很敏感，只能在中性條件下使用。第七張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物 （3）芐醚芐基醚在堿性條件下通常是穩(wěn)定的，就是對氧化劑(如過碘酸、四乙酸鉛)、LiAlH4與弱酸也是穩(wěn)定的。在中性溶液中室溫下它們能很快被催化氫解，常用鈀催化氫解或者與金屬鈉在液氨(或醇)中脫保護(hù)。該方法廣泛用于糖及核苷酸中醇羥基的保護(hù)。 第八張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)1)醚類衍生物 （4

4、）三苯甲基醚多羥基化合物中選擇性地保護(hù)伯醇羥基 易結(jié)晶，疏水，溶于許多非羥基的有機(jī)溶劑中。它對堿和其它親核試劑穩(wěn)定，但在酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定。下列試劑經(jīng)常用來除去三苯甲基保護(hù)基：80的乙酸(在回流溫度)，HCl/CHCl3和HBr(計算量)/AcOH在0oC，將三苯甲醇吸收在硅膠柱子上，幾小時即可脫醚。 第九張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)2)縮醛和縮酮衍生物 （1）四氫吡喃醚 對堿、格氏試劑、烷基鋰、氫化鋁鋰、烴化劑和酰化劑均穩(wěn)定。缺點(diǎn)是：不能用于在酸性介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)。此外，若用于旋光性醇，由于引入了一個新的手性中心，將導(dǎo)

5、致生成非對映異構(gòu)體的混合物，分離困難，造成產(chǎn)率降低。然而它在室溫條件下，即能進(jìn)行催化水解。 第十張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)2)縮醛和縮酮衍生物 （2）縮醛和縮酮第十一張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 1醇羥基的保護(hù)3)羧酸酯類衍生物（1）乙酸酯第十二張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 2酚羥基的保護(hù)表7-2 酚羥基的保護(hù)與脫保護(hù)酚羥基保護(hù)基脫保護(hù)基的條件-OCH3濃H2SO4，室溫；濃HCl，封管加熱；

6、HCl(HBr)乙酸水溶液，回流；HI回流；濃HNO3， CrO3 ，Ce(SO4)3，H2SO4；AlBr3 ，BCl3 ，BBr3 ，POCl3/ZnCl2；CH3MgI，MgI2 ，LiI/2,4,6-三甲基吡啶，回流；NaOMe/MeOH-DMSO， NaOH-OCH(CH3)2HBr, 回流-OC (CH3)3HCl-CH3OH, 60oC, CF3COOH室溫-OCH2PhH2, Pd-C, HCl/AcOH, Na-C4H9OH-OCH2OCH3H2SO4/AcOH與酸水溶液回流-OCH2COPhZn-AcOH, 室溫-OSi (CH3)3H2O；含水甲醇，回流-OCOCH3堿的

7、水溶液或堿的含水醇溶液,HCl,氨水或氨水的醇溶液-OCOPh堿的水溶液或堿的含水醇溶液,HCl-OCO2CH3堿的水溶液或堿的含水醇溶液-OCO2CH2CH3堿的水溶液或堿的含水醇溶液-OCO2CH2CCl3Zn-MeOH回流，Zn-AcOH攪拌13小時-SO2Ar堿的的水溶液或堿的醇溶液第十三張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.1 羥基的保護(hù) 2酚羥基的保護(hù)例如：第十四張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2 羰基的保護(hù) 1縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十五張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去

8、保護(hù)7.1.2 羰基的保護(hù) 1縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十六張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2 羰基的保護(hù) 2烯醇醚和烯胺衍生物1)烯醇醚和硫代烯醚2)烯胺第十七張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2 羰基的保護(hù) 3硫縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十八張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.2 羰基的保護(hù) 3硫縮醛（酮）類保護(hù)基團(tuán)第十九張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.3 氨基的保護(hù) ;保護(hù)基試劑脫保護(hù)縮寫結(jié)構(gòu)式Tfac (F3CCO)2O, P

9、yBa(OH)2, NaHCO3NH3/H2O, HCl/H2ONaBH4/MeOHBoc(t-Box) TFA/CHCl3, HF/H2OTceoc TceocClZn/AcOH陰極電解還原Cbz(“Z”)HBr/AcOHH2/PdPhthPhthNCOOEtHBr/AcOHN2H4/H2O第二十張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.3 氨基的保護(hù) ;第二十一張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.3 氨基的保護(hù) R1=H, Ph, Bu等; R2=4-ClC6H4, 4-O2NC6H4, Ph, PhCO, -CH=

10、CH-N=CH-, Pyridin-2-yl, Pyridin-4-yl, Pyrimidin-2-yl, Purin-6-yl, Bu, 1,3-thiazol-2-yl, C7H15 第二十二張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.4 羧基的保護(hù)羧基的保護(hù)和去保護(hù)所用的反應(yīng)與羥基、氨基保護(hù)中使用的反應(yīng)類似。羧基被保護(hù)后生成的最重要的衍生物是叔丁基、芐基、甲基和三甲硅基酯。它們可分別被三氟乙酸、氫解、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或三甲基碘硅烷作用脫去保護(hù)。第二十三張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.4 羧基的保護(hù)第二十四張，PPT共四

11、十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5 碳-氫鍵的保護(hù) 1乙炔衍生物活潑氫（CCH）的保護(hù) 第二十五張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5 碳-氫鍵的保護(hù) 2芳烴中C-H鍵的保護(hù) 簡單芳香族化合物的合成通常用親電取代反應(yīng)來完成，新引入基團(tuán)將進(jìn)入芳環(huán)上電子密度最高的位置。若想得到不同位置的取代物，就必須首先將最活潑的位置保護(hù)起來，然后再進(jìn)行所希望的取代反應(yīng)，最后再脫去保護(hù)基。常用的保護(hù)基有間位定位基，如-COOH、-NO2、-SO3H，及鄰對位定位基，如-NH2、-X等 第二十六張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基

12、團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5 碳-氫鍵的保護(hù) 2芳烴中C-H鍵的保護(hù)1)間位定位基第二十七張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5 碳-氫鍵的保護(hù) 2芳烴中C-H鍵的保護(hù)2)鄰、對位定位基第二十八張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.1 基團(tuán)的保護(hù)和去保護(hù)7.1.5 碳-氫鍵的保護(hù) 3脂肪族化合物C-H鍵的保護(hù)第二十九張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換在學(xué)習(xí)逆合成分析法時已經(jīng)提及，a合成子和d合成子可以相互轉(zhuǎn)換，意思是在反應(yīng)過程中有機(jī)化合物中某個原子或原子團(tuán)的反應(yīng)特性（親電性或親核性）發(fā)生了暫時轉(zhuǎn)換。

13、這一過程是大家早就知道的。然而形成反應(yīng)性轉(zhuǎn)換的一般概念，并為大家所重視卻是近年來的事情。這個概念具有極大的重要性，它使我們開闊思路，不僅要考慮一個基團(tuán)固有的反應(yīng)性的重要表現(xiàn)，還引導(dǎo)我們?nèi)パ芯克目赡苻D(zhuǎn)換。極性轉(zhuǎn)換過程使得合成路線與經(jīng)典方法相比，有了全新的途徑。極性轉(zhuǎn)換在大量的有機(jī)合成機(jī)理中都有涉及，極性轉(zhuǎn)換打破了傳統(tǒng)上對該分子的反應(yīng)性理解，不僅有利于提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，而且可以進(jìn)一步豐富有機(jī)反應(yīng)，提高有機(jī)合成技巧。 第三十張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 羰基是極性的基團(tuán)，其中碳呈正電性。在反應(yīng)中表現(xiàn)

14、為親電的特性，與各種親核試劑反應(yīng)形成碳-碳鍵或碳與其它原子的鍵，是構(gòu)筑有機(jī)分子較為重要的官能團(tuán)。如果它的反應(yīng)性能夠轉(zhuǎn)換，不僅能與親核試劑反應(yīng)，還能與親電試劑反應(yīng)，可以想象，羰基在有機(jī)合成中的作用將會進(jìn)一步擴(kuò)大。 第三十一張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1）金屬?；衔?第三十二張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 2）烯醇衍生物 第三十三張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.

15、1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 3）縮醛衍生物 第三十四張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 3）縮醛衍生物 第三十五張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 1羰基（C1）的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 4）Stetter反應(yīng) 第三十六張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 2. C2的極性轉(zhuǎn)換第三十七張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.1 羰基的反應(yīng)性

16、轉(zhuǎn)換 3不飽和醛的極性轉(zhuǎn)換MeS: 2,4,6-三甲苯基第三十八張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.2 氨基化合物的極性轉(zhuǎn)換 第三十九張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.2 氨基化合物的極性轉(zhuǎn)換 第四十張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.2 氨基化合物的極性轉(zhuǎn)換 第四十一張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.3 烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換 通過使芳香族化合物與金屬配合的辦法，可以實現(xiàn)芳香族化合物的可逆極性轉(zhuǎn)換，即使芳香環(huán)

17、由親核性變?yōu)橛H電性。這是因為芳香烴與金屬配合以后，由于電子效應(yīng)和立體效應(yīng)的影響，使芳香配體部分發(fā)生很大的變化，因而能發(fā)生原來不能發(fā)生的親核反應(yīng)，反應(yīng)后，可以很方便地將配合的金屬除去，而得到不帶金屬的芳香族化合物；芳香族化合物配合的金屬恰似起到了一個既易于引入又容易除去的活化原子團(tuán)的作用；進(jìn)行反應(yīng)的條件溫和，為有機(jī)合成提供了方便。第四十二張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.3 烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換 用相應(yīng)的芳香族化合物與六羰基鉻Cr(CO)6在惰性溶劑(通常用CH3OCH2CH2-O-CH2CH2OCH3)中回流數(shù)小時，六羰基鉻中的

18、三個羰基被芳香烴置換而得到一芳香烴三羰基鉻，產(chǎn)物用有機(jī)溶劑重結(jié)晶后通常為黃色或橙黃色晶體。當(dāng)芳環(huán)上帶有各種不同取代基時，亦能用這種方法制備相應(yīng)的三羰基鉻配合物。當(dāng)取代基為排斥電子的基團(tuán)時，如-OCH3、-NH2、-N(CH3)2時，產(chǎn)率均在80以上。反應(yīng)完成后除去配合的金屬不影響芳環(huán)上所帶的各種官能團(tuán)，要除去配合的金屬常用碘或四價鈰鹽等氧化劑 第四十三張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.3 烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換 一芳香烴三羰基鉻的主要特征是：首先，由于芳香烴和三羰基鉻的配位使芳核上電子云密度降低，有利于發(fā)生親核取代反應(yīng)；其次，使芳核上其它原子、基團(tuán)、側(cè)鍵的性質(zhì)都發(fā)生變化。 R= CN、COOR等基團(tuán)第四十四張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.3 烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換 一芳香烴三羰基鉻的主要特征是：首先，由于芳香烴和三羰基鉻的配位使芳核上電子云密度降低，有利于發(fā)生親核取代反應(yīng)；其次，使芳核上其它原子、基團(tuán)、側(cè)鍵的性質(zhì)都發(fā)生變化。 R= CN、COOR等基團(tuán)第四十五張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7.2 基團(tuán)的反應(yīng)性轉(zhuǎn)換 7.2.3 烴類化合物的極性轉(zhuǎn)換1芳香族化合物的極性轉(zhuǎn)換 第四十六張，PPT共四十九頁，創(chuàng)作于2022年6