有机合成-第三章-官能团保护课件.ppt

1、第第 三三 章章官官 能能 团团 的的 保保 护护学习内容学习内容一、羰基的保护一、羰基的保护（一）形成缩醛和缩酮衍生物（一）形成缩醛和缩酮衍生物 1.二甲基或二乙基缩醛和缩酮二甲基或二乙基缩醛和缩酮 醛（酮）与醛（酮）与醇醇或或原甲酸酯原甲酸酯 在酸催化下反在酸催化下反应应 得缩醛（酮）得缩醛（酮）-对还原剂、氧化剂（中性、碱性）、格对还原剂、氧化剂（中性、碱性）、格氏试剂很稳定。氏试剂很稳定。特点：特点：只适用于醛或位阻小的酮（选择性）！只适用于醛或位阻小的酮（选择性）！（一）形成缩醛和缩酮衍生物（一）形成缩醛和缩酮衍生物 2.环状缩醛和缩酮环状缩醛和缩酮 乙二醇是最常用的羰基保护试剂乙二

2、醇是最常用的羰基保护试剂 催化剂：质子酸催化剂：质子酸-TsOH;HCl;H2SO4 Lewis酸酸-O+HOHOFeCl3.6H2O环己烷OOC+H2O余善信余善信.化学试剂化学试剂，1994，16（5）：）：258 特点：特点：乙二醇适用于醛或位阻小的酮（选择性）！乙二醇适用于醛或位阻小的酮（选择性）！OOHHHOHOTsOH,C6H6OHH70%OOm-ClC6H4COOOHHHOO氢化二（2-甲基丙基）铝HOCHO47%HHOOHOCOOHCH2Cl2 改进：改进：更活泼的更活泼的2-巯基乙醇、乙二硫醇巯基乙醇、乙二硫醇 2.硫代乙二醇可以与位阻稍大的酮反应硫代乙二醇可以与位阻稍大的酮

3、反应CH3CO2HOCOCH3HSCH2CH2OHZnCl2CH3CO2HOOSHOHOOSHOHOLiAlH4Raney Ni丙酮COCH3甾体（二）形成烯醇醚和烯胺（二）形成烯醇醚和烯胺 1.形成烯醇醚形成烯醇醚 选择性保护选择性保护，-不饱和酮不饱和酮（天然产物合成，如甾体类（天然产物合成，如甾体类）OOH+CH(OCH3)2OOCH31.CH3I2.H2O,H+OO,OH-2.形成烯胺形成烯胺-选择性保护选择性保护，-不饱和酮不饱和酮 烯胺在合成上应用很多，但作为酮的保护基仅限于甾体类化合物。烯胺在合成上应用很多，但作为酮的保护基仅限于甾体类化合物。OHOOHHNHNHOOHH/C6H

4、6回流H2O /H+OHOOHH总结总结 羰基的保护羰基的保护二、羟基的保护二、羟基的保护（一）形成醚（一）形成醚 1.三苯甲醚和苄醚三苯甲醚和苄醚OHCH2ClPh3CCl砒啶或OCH2OCPh3苄醚三苯甲醚H2/Pd-C催化氢解HOAcH2O,r.t.易水解OHNa/C2H5OH或l广泛应用于保护糖类及核苷酸中的醇羟基广泛应用于保护糖类及核苷酸中的醇羟基OHOOHOHOHOPhCH2OOCH2PhOCH2PhOH1.H2SO4/CH3OH2.2.PhCH2Cl/KOH3.HCl/H2OAcOH1.PhCOCl /Py2.H2 Pd-COHOOHOHOCPhO三氯蔗糖的合成方法三氯蔗糖的合成

5、方法 晏日安晏日安化学研究与应用化学研究与应用 2019，16（2）三氯蔗糖三氯蔗糖,新型甜味剂，其化学名为新型甜味剂，其化学名为4,1,6-三氯三氯 蔗糖蔗糖,。以蔗糖为原料经卤素取代部分羟基而成以蔗糖为原料经卤素取代部分羟基而成.优点优点:甜度高甜度高(600倍倍)、低热值、无毒、抗、低热值、无毒、抗龋等。龋等。蔗糖蔗糖 -D-吡喃葡萄吡喃葡萄糖苷糖苷基基-D-呋喃果呋喃果糖苷糖苷OOOHHHHOHOHHHOCH2OHHCH2OHOHOHCH2OHHH123456123456,4，1，6，-三氯蔗糖三氯蔗糖OOOHHHHClOHHHOCH2OHHCH2ClOHOHCH2ClHH123456

6、123456 利用利用三苯基氯甲烷三苯基氯甲烷与羟基反应成醚与羟基反应成醚来来保护三个伯羟基保护三个伯羟基,乙酰化，然后通过脱保护基、乙酰化，然后通过脱保护基、氯代、脱乙酰基等反应氯代、脱乙酰基等反应,合成了三氯蔗糖合成了三氯蔗糖,总产率总产率为为14.6%。OOOHHHHOHOHHHOCH2OHHCH2OHOHOHCH2OHHH,1.Ph3CCl2.(CH3CO)2OOOOAcHHHOAcOAcHHOCH2TrHCH2TrAcOOAcCH2TrHH,HAc回 流123456123456123456123456OOOAcHHHOHOAcHHOCH2AcHCH2OHAcOOAcCH2OHHH,1

7、23456123456SOCl2Py75oCOOOAcHHHClOAcHHOCH2AcHCH2ClAcOOAcCH2ClHH,123456123456CH3ONaCH3OH伯-OH保 护伯-OH脱 保 护氯 代TM脱 乙 酰 基乙 酰 化 2.四氢吡喃醚四氢吡喃醚 一元醇在一元醇在TOH存在下与二氢吡喃作用生成存在下与二氢吡喃作用生成四氢吡喃醚四氢吡喃醚OHOTsOHEt2O,OO混合型缩醛结构H2O，H+OHOH+OROHOROH-H+OROCHCCH2OHHOCH2CC-COOH由合成 答：答：CHCCH2OHO,TsOHOOCH2CCHEtMgBrTHFOOCH2CCMgBr1.CO22

8、.H2O,H+HOCH2CC-COOH64%（二）形成缩醛或缩酮（二）形成缩醛或缩酮 丙酮或苯甲醛丙酮或苯甲醛 与顺式邻二醇形成缩醛或缩酮与顺式邻二醇形成缩醛或缩酮 保护顺式邻二醇保护顺式邻二醇 H2O/H+或或Lewis 酸下脱保护酸下脱保护（三）形成酯（三）形成酯 乙酸酐或苯甲酰氯与伯、仲一元醇形成乙酸酯或乙酸酐或苯甲酰氯与伯、仲一元醇形成乙酸酯或苯甲酸酯苯甲酸酯 保护伯、仲一元醇保护伯、仲一元醇 H2O/KHCO3条件下脱保护条件下脱保护总结总结 羟基的保护羟基的保护三、氨基的保护三、氨基的保护 氨基易发生氧化、酰化、烃化等反应。氨基易发生氧化、酰化、烃化等反应。1.转变成成酰胺（与酰氯

9、或酸酐）转变成成酰胺（与酰氯或酸酐）脱保护方法：用酸或碱性水解脱保护方法：用酸或碱性水解 2.转变成氨基甲酸酯转变成氨基甲酸酯 脱保护方法：催化氢解。脱保护方法：催化氢解。例：合成多肽例：合成多肽 L-L-丙氨酰丙氨酰-L-L苯丙氨酸苯丙氨酸四、其它四、其它 1.双键的保护双键的保护 2.炔氢的保护炔氢的保护 3.苯氢的保护苯氢的保护 4.不对称酮不对称酮-H的保护的保护 炔氢较活泼，可以同活泼金属、强碱、强氧化剂炔氢较活泼，可以同活泼金属、强碱、强氧化剂及有机金属化合物反应。保护基为及有机金属化合物反应。保护基为。将将炔氢转变为格氏试剂后同炔氢转变为格氏试剂后同，即可引，即可引入三甲硅基保护

10、炔基。入三甲硅基保护炔基。CCHBrR-MgBrCCBrMgBrMe3SiClCCBrSiMe31.CO22.H2O,H+CCCOOHSiMe31.2.H2O,H+AgNO3,OH-CCHCOOHMgTHFCCMgBrSiMe3说题说题OCHO合成HOCHOBrCH2CH2CHOOCH2CH2CHO合成O合成O1.2.3.4.5.CH2CHCHOOHOHBrCH2CH2CH2CHO(CH3)2COHCH2CH2CH2CH2OH试一试试一试试一试试一试6.CH3COCH2CH2BrCH3COCH2CHCH3COCH2CH2CH2OH7.OOHCH3CH3设 计的 合 成 路 线HOOCOHCOOH8.试一试试一试OCO2EtCO2EtOOOOOPhABCDE阶段作业阶段作业COOC2H5OO1.CH2-CH-CH2PhCOOHOOCO2EtPhPhOt-BuO2CCO2Bu-tOCO2EtOO47568CO2H9CH3O23PhBr