【正文】
酸酯。三氟甲磺酸芳酯 通常在吡啶或三乙胺存在下由三氟甲磺酸酐與酚反應(yīng)制得。三氟甲磺酸酯可用 N2吡啶基三氟甲磺酸與酮反應(yīng)制得。若使用三氟甲磺酸硝基酚酯,則在很溫和的條件下即可完成酚類的三氟甲磺酸酯化反應(yīng)。 H OK 2 C O 3 , D M F , 1 . 4 hH O O T f T f O O M eO HC H OK 2 C O 3 , D M F , 1 . 2 hH O O T fO M eO T fC H O 官能團(tuán)的保護(hù): 一個理想的保護(hù)即必須在很大的反應(yīng)條件范圍內(nèi)穩(wěn)定存在又容易被一個特定而溫和的試劑所除去(脫保護(hù))。 同時要求保護(hù)基團(tuán)容易引入且這個保護(hù)基團(tuán)的反應(yīng)必須與其它保護(hù)基團(tuán)反應(yīng)是互補的。 活潑碳 氫鍵和碳 碳鍵: 只有高度活潑的 CH 基團(tuán),如末端炔烴和羰基化合物的 CH 鍵,有時需要保護(hù)。末端炔烴主要用于有機金屬化合物的合成和氧化偶聯(lián)反應(yīng)。這類反應(yīng) 中,最有用的保護(hù)基是三甲硅基, 它可以通過乙炔基負(fù)離子與氯化三甲硅 烷的引入,而用硝酸銀處理又可定量除去。另外,在底物與有機金屬試劑反應(yīng)的過程中以及在一定條件下炔的氧化偶聯(lián)反應(yīng)中, CSi 鍵保持不變。 S i M e 3L i+B r1 . 0 0 C , E t 2 O2 . A g N O 3 / H 2 O / E t O H0 . 5 h , r t M e 3 S i O S i M e 3A gH3 . K C N , H 2 O , r t HH1 . E t M g B r / T H F , r t2 . + C l S i M e 3 , r t3 . 蒸 溜 , 柱 層 析S i M e 3 HC u C l / O 2 。 r tM e 2 C O / T M E D AS i M e 3 M e 3 S i 1 . A g N O3 / H 2 O / E t O H0 . 5 h , r t 2 . K C N / H 2 O 。 r tH HC u ( O A c ) 2( E t 2 O / P y )2 h , r t 如果希望酮分子中的叔 α 碳原子發(fā)生選擇性烷基化反應(yīng),則相繼使用甲酸乙酯和 1丁級硫醇可以保護(hù)酮分子中的 α ‘ 亞甲基。形成的丁硫基亞甲基衍生物在叔 α 碳位脫去一個質(zhì)子后接 著發(fā)生烷基化反應(yīng)。最后,在沸騰的乙二醇中,用 KOH 處理,保護(hù)基以丁級硫和甲酸鹽的形式被除去。 為了使 α,β 不飽和酮甾族化合物分子中雙鍵 Cα 上發(fā)生烷基化反應(yīng),可以讓α ‘ 亞甲基首先與甲酸乙酯發(fā)生縮合反應(yīng),接著用 1, 3雙(對甲苯磺酰硫基)丙烷處理,羥亞甲基被三亞基二硫縮酮取代,然后二烯醇化合物進(jìn)行烷基化,最后用 Raney鎳還原脫硫,除去二硫縮酮。這種二硫縮酮 可用于將分子中的酮基遷移到鄰位的α 碳原子上。 OHH1 . N a O M e / H C O O E t ( C 6 H 6 )0 0 C + 1 2 h , r t , N 2 2 . B u S H [ T o s O H ]。 ( C 6 H 6 ) 。 5 h , h e a t , N 2 3 . K O B u t /M e I ( B u t O H ) 0 . 5 h , 0 0 C r t + 2 h ,h e a t , N 2 4 . K O H / H 2 O / D E G ,1 7 h , h e a t , N 2 水 蒸 氣 蒸 溜OHM et r a n s : c i s = 3 : 1 HHHO H ++ H C O O R R O _HO OH HO S B u+ B u S H H 2 O[ T o s O H ]1 . H + + R X H C O O 2 . K O H , h e a t B u S H C O O HOR H+ T o s ( C H 2 ) 3 S T o s H + , T o s + R O H H C O O R H + T o sHSSO1 . H + + R X X 2 . + 4 [ H ] + H S ( C H 2 ) 3 S HR a n e y N i+ H 2 O H S ( C H 2 ) 3 S H , H g 2 +HOO 過氧化物與 C=C 形成環(huán)氧化物的方法可以保護(hù) C=C 免受親電試劑的進(jìn)攻。在乙酸溶液中,用鋅和碘化鈉處理可以脫去環(huán)氧保護(hù)基。 O 1 . O 3 / C H 2 C l 2 。 1 . 5 h 。 7 8 0 C 2 . Z n / N a I 。 2 h 。 r t( N a O A c / A c O H )O 醇羥基: 4甲氧基苯基甲基( PMM 對甲氧基芐基, PMB)可以被氧化成苯甲醛衍生物,他很容易在室溫時中性條件下除去。 保護(hù)基 保護(hù)后醇結(jié)構(gòu) 試劑 脫保護(hù)試劑 Ac/MEM ROCOCH3 RCH2OCH2CH2OCH3 Ac2O/Py[DMAP] MEMCl/Py NaOMe/MeOHorK2CO3/MeOHorNH3/MeOH, ZnBr2/CH2Cl2 Tceoc Tceoc Bzl,Bn PMB SiButMe2 (TBS) ThP Me ROCOOCH2CCl3 ROCOOCH2CBr3 ROCH2Ph ROCH2pPhOCH3 ROSiMe2CMe3 R O O ROCH3 TbeocCl/Py TbeocCl/Py PhCH2Cl/Py, PhCH2Br+Ag2O。 NaH/Bu4NIH2[Pd] orNa/NH3 MeOPhCH2Br [NaH/Bu4NI/THF] ButMe2SiCl/ 咪唑 O =DHP[TosZnCu/AcOH ZnCu/AcOH DDQ/H2O/ CH2Cl2or 硝 酸 鈰銨,乙腈 ButNForH2O/ 乙酸或 鹽酸或乙酸溶液 BBr3orBCl3 OH] , Ba(OH)2 如果羥基具有不同的立體位阻,則可能實現(xiàn)區(qū)域選擇性保護(hù)(伯仲 叔; ea)。活性較低的 羥基可以在 DMAP 催化下發(fā)生乙?;磻?yīng) 。乙酸在吡啶中對氧化劑三氧化鉻是穩(wěn)定的。最常用的脫乙?;姆椒ㄊ窃诩状贾杏冒边M(jìn)行氨解或甲醇鈉存在下進(jìn)行甲醇解。 O HO HO H A c 2 O / N a O A c / A c O H2 h , 6 0 0 C + 2 d , r tO HO HO A c 在縮酮和 亞氨基存在下,用溴化鋅的二氯甲烷溶液或氯化鈰( Ⅲ )可以脫去 MEM 保護(hù)基。 O ONOA c OO M E MHM e 3 S iZ n B r 2 , C H 2 C l 2 r tO ONOA c OO HHM e 3 S i 通過市售試劑氯甲酸 2, 2, 2三氯乙氧基甲酰基 (Tceoc)和 2, 2,2三溴乙氧基甲?;?(Tbeoc)保護(hù)基。這兩種保護(hù)基保護(hù)的化合物對 三氧化鉻和酸很穩(wěn)定,但 200C 在乙酸中用鋅還原,就可以順利發(fā)生斷裂,生成 1, 1二鹵乙烯和二氧化碳。 OOO H1 . C l 3 C C O C O C lP y / C H C l 3 , 0 0 C +1 8 h , r t 2 . H C l / H 2 O /M e O H ( E t 2 O ) , 1 2 h , r tH OH OO T c e o c1 . C 1 7 H 3 5 C O C l( P y / C H C l3 ) 0 0 C+ 1 d , r t 2 . Z n / A c O H( E t 2 O ) , 2 h , r tR C O OR C O O O H7 1 % 芐基化保護(hù)的方法是將純凈的芐基氯和強堿與要保護(hù)的化合物一起加熱。一種比較溫和的方法是在氧化銀的存在下的 DMF 溶液中進(jìn)行反應(yīng)。脫保護(hù)可在液氨或醇中與鈉作用裂解。 與氧、硫、氮相連的活潑氫原子( ROH,NH,CONH 及 SH)可以用硅烷來保護(hù)。 K2CO3 或 HOAc/MeOH 很容易使三甲基硅烷基( TMS)醚發(fā)生水解。伯醇 TMS 醚反應(yīng)速率是仲 醇的 25 倍, 常見TMS 衍生物的活性次序是: CH2OTMSNTMSCONTMS ArOTMSSTMS. TMS 保護(hù)基可以用 Me3SiCl(THF,Et3N,250C,8h)或 ( Me3Si) 2NH(Py,250C,5min)引入到被保護(hù)的分子中。相比之下,三乙基硅基醚( TET)較 TMS 更穩(wěn)定且溶解性更好( Et3SiCl,Py,600C, 30min).但常用的最穩(wěn)定的硅基醚是異丙基二甲基硅基醚( DMPES)和叔丁基二甲硅基醚 (TBDMS)。雖然他們不能與弱酸和弱堿反應(yīng),但是卻很容易用 F(如 nBu4NF)或 900C 時用 80%的 HOAc 溶液斷裂除去。 三甲硅基醚在質(zhì)子介質(zhì)中對溶劑非常敏感,因此不宜用于有機合成,卻廣泛用作氣相色譜中醇的揮發(fā)衍生物。 大體積的二甲基叔丁基硅基醚比相應(yīng)的三甲基硅基醚的穩(wěn)定性要高 104 倍。在 DMF 中用咪唑為催化劑,伯醇和仲醇可以用氯化二甲基叔丁基硅烷保護(hù)。這些硅基醚對水、三氧化鉻、氫解及一些溫和的還原過程是穩(wěn)定的。室溫時,在 THF 中,用氟化四丁基銨處理,它們可以迅速分解生成醇和氟硅烷。 OO HOO B z l1 . S i C l 咪 唑D M F , 1 0 h , 3 5 0 C2 . D I B A L , 甲 苯1 0 m i n , 7 8 0 C , N 2OM e 2 B u t S i OOO B z lB u 4 N F / T H F ,5 m i n , 0 0 C + 1 h , r tOO HOO B z l 在酸的催化下, 3, 4二氫 2H吡喃能順利地與醇發(fā)生加成反應(yīng)生成 2四氫吡喃基醚( Thp)。氯仿、醚和 DMF 可作為反應(yīng)的溶劑,微量的 HCl 或甲苯磺酸可作為催化劑,對堿、有機金屬化合物、氫化鋁鋰和烷基化試劑穩(wěn)定,但是對酸不穩(wěn)定。 α 乙酰氧基異丁酰氯( Moffatt)試劑,它能與孤立的羥基反應(yīng)生成 2烷氧基 2, 5, 5三甲基 1, 3二氧環(huán)戊 4 酮中間體,該中間體在溫和的堿性或酸性條件下即可進(jìn)一步發(fā)生取代反應(yīng)。 若用順 1, 2環(huán)烷二醇為原料,則得到反 2氯環(huán)烷醇乙酸酯,產(chǎn)率較高;用反 1,2環(huán)烷二醇為原料,則得復(fù)雜混合物。 這種氯乙酰氧化反應(yīng)也可用于非環(huán)狀 1, 2和 1, 3二醇體系。這種情況下,伯醇羥基優(yōu)先被氯原子取代生成 2獲 3乙酰氧基 1氯型化合物。再用甲醇鈉處理,該氯代醇乙酸酯既可轉(zhuǎn)化為環(huán)氧化合物。 O H O H O HO HO H M e C N , 1 5 h , r tA c O C O C l O H O H O HO A cO A c N a O M e / T H F3 0 m i n , r tM e 2 B u t S i C lN a H / T H F3 0 m i n , r t OO S i B u t M e 2O Mitsunobu 反應(yīng)能夠活化醇羥基 且很容易使其發(fā)生 SN2 取代反應(yīng)。在這個反應(yīng)中,瞵化物或亞磷酸酯與重氮烯二甲酸二乙酯發(fā)生加成反應(yīng)得到的兩性離子可將醇羥基轉(zhuǎn)化為很好的離去基團(tuán)。在鹵化鋅或亞胺的存在下,活化了的醇發(fā)生 SN2 反應(yīng),生成構(gòu)型幾乎完全反轉(zhuǎn)的 產(chǎn)物 鹵代烷或 N烷基化的亞胺。若使用羧酸代替鹵化鋅,則反應(yīng)產(chǎn)物為構(gòu)型翻轉(zhuǎn) 醇的羧酸酯。磷酸衍生物和酰胺也可以用作該反應(yīng)的親核試劑,與醇發(fā)生 SN2 反應(yīng)。在 3氨基 諾卡菌素酸( ANA)分子中 β 內(nèi)酰胺環(huán)的合成中,羧酸酯的 α 碳原子為高度不穩(wěn)定的立體中心。這是只能使用亞磷酸三乙酯。若使用三苯基瞵則得到外消旋產(chǎn)物。 PNOOP hH OHNO C O O B u t1 . E t O O C N = N C O O E tP ( O E t ) 3 , T H F , 4 . 5 h , r t , N 22 . H 2 [ P d / C ] , 1 M H C l , A c O E tA c O H / M e O H , 2 d , r tNOH 2 NB u t O O CO HO C H 2 P h *紅色處可能有錯誤 R 1R 2R 3O HE t OON NOO E tP X 3P X 3 = P P h 3 P ( O E t ) 3 p ( N E t ) 3R 1R 2R 3O HE t OO