导向基和官能团保护 PPT.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-14 格式:PPT 页数:108 大小:4.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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导向基和官能团保护前言在复杂化合物的合成中,如何提高反应的选择性非常重要,直接关系到合成工作的成败。提高有机合成中的选择性一直是有机合成方法学中的重要问题。如何提高选择性?一是发现新的高选择性的有机化学反应二是利用官能团保护的方法本章主要内容:1、导向基团2、官能团保护在分子中引入一个原子或原子团,对后续反应发生的位置起到一个导向的作用。主要有三种:活化导向,钝化导向,封闭定位导向一、活化定位导向(主要手段)例1合成下列化合物分析:合成:本方法产率低,因为有二苄基酮产生。解决的办法是使丙酮的两个甲基有显著的活性差异。即,引入一个酯基,将丙酮的一个甲基活化。合成:例2试设计下列化合物的合成路线分析:大家有疑问的,可以询问和交流(2)合成:例3合成下列化合物分析:合成路线示意图:例4:设计以下化合物的合成路线合成:二、钝化定位导向例1合成下列化合物例2.从甲苯合成间溴甲苯三、利用封闭定位导向芳环上发生亲电取代反应时,为了提高反应的位置选择性,常常用到封闭定位导向例1:合成下列化合物方法1:苯胺直接硝化反应—间位硝化产物方法2:酰基化,硝化—对硝基苯胺方法3:封闭定位法—邻硝基苯胺例2合成以下化合物分析:控制间苯二酚一溴代很困难。先引入一个羧基,封闭一个反应部位,同时降低芳环的电子云密度,降低反应活性。合成:例3合成下列化合物分析:合成方法之一(叔丁基定位导向):合成方法之二(封闭3,5位):提高有机合成反应的选择性:一是发现新的高选择性的有机化学反应二是利用官能团保护的方法保护基应满足以下条件:1.容易引入2.保护基形成的结构在后续反应中能稳定存在3.容易除去讨论几种主要官能团的保护方法一、活波碳-氢键的保护主要讨论的内容:1)末端炔烃的碳-氢键的保护2)环酮α-碳-氢键的保护(一)端炔的C-H键末端炔烃C-H易与活波金属、强碱、强氧化剂以及有机金属化合物反应。因此,在某种情况下要对炔氢进行保护一、端炔的C-H键例1:例2:总结:保护方法:脱保护:二、醇羟基的保护羟基(-OH):①能分解格式试剂和金属有机化合物②本身易于发生烷基化、酰基化反应、脱水,容易被氧化等常用的保护方式分为两大类:成酯,成醚成酯酯在中性过酸性条件下比较稳定,因此可利用生成酯的方法保护对酸敏感的羟基。常用的这类保护基有:乙酰基-COC2H5甲酰基–COCH3三溴乙氧羰基三氯乙氧羰基1.乙酸酯类几点说明:(1)反应条件及稳定性:乙酸酐/吡啶溶液(吡啶即作溶剂,又作碱)反应活性小的羟基,可在4-二甲胺基吡啶(DMAP)催化下进行酰化乙酸酯对氧化剂三氧化铬/吡啶是稳定的应用:在甾类化合物、糖和核苷等化合物中,乙酸酯类比其他酯应用更普遍。脱除方法:CH3OH/NH3(氨解)CH3OH/K2CO3;CH3OH/CH3ONa(醇解)举例:2.甲酸酯通式:主要用途:在乙酸酯或其它酯基存在下选择性脱甲酰基。甲酰化方法:90%甲酸或甲乙酸酐/吡啶溶液脱除方法:KHCO3/H2O/CH3OH;稀的NH3/CH3OH。举例:3.三氯乙氧甲酰酯或三溴乙氧甲酰酯通式:脱去保护基:乙酸/Zn或乙酸/Zn-Cu,室温举例:1、苄基醚通式:在糖和核苷酸化学中,苄基广泛地用来保护羟基制备:1、醇/苄氯/强碱,加热2、醇/苄氯/氧化银/DMF,室温反应稳定性:苄基醚对氧化剂(高碘酸盐、四乙酸铅等)、还原剂(氢化铝锂等)、酸、碱都相当稳定。脱保护:1、Pd/H2(钯催化加氢)2、Na/NH3(液)还原,Na/乙醇举例:2、三苯甲基醚通式:制备:①醇与氯代三苯甲烷/吡啶/加热下反应②醇与苯基三氟硼酸盐(Ph3C+BF4-)/加热稳定性:对碱和其他亲核试剂稳定,但对酸不稳定特点:选择行保护伯醇(由于其体积大,空间效应突出)脱除保护基:(1)80%乙酸中回流(2)HCl/CHCl3,HBr/AcOH,0℃,脱保护基(3)将三苯甲基醚吸附在硅胶柱上脱保护基举例:1,3-双-O三苯甲基甘油转变为β-甘油棕榈酸单甲酯3、烷基硅基醚烷基硅基醚:ROSiR’3最常见的是三甲基硅基醚:ROSiMe3通式:保护方法:1、DMF/有机胺/伯醇或仲醇/三甲氯硅烷2、伯醇或仲醇/咪唑/二甲叔丁基氯硅烷3、其他硅试剂说明:有机胺,咪唑:有机碱,促进反应进行硅试剂:ROSiMe3,ROSiMe2But,Me3SiNHSiMe3等稳定性:1)三甲基硅烷醚对三氧化铬、氢解和温和的还原是稳定的2)作为醇的挥发性的衍生物,用于醇的气相色谱分