官能团保护与合成导向

第三章 官能团的保护一． 官能团保护的意义及对保护基的要求1. 意义.是对复杂化合物而言的，简单化合物不用保护，复杂化合物由于官能团多（包括种类多，部位多）若要在一个部位选择性的完成一个化学反应，则必须对其他反应部位加以保护封闭，否则反应可能在多部位进行。

关于官能团的保护，前面的内容已部分涉及到。

例：CO 2EtOOH OHOOCO 2Et2MeMgI OOOH+2OOH保护的目的是为了更好地反应，不是为了保护而保护，保护只是手段，保护不该反应的部位，以便在该反应的部位发生反应。

CO 2EtOOH OH O O+2O-CO 2Et 1.2.1.NaNH 23OOHCl H 2O存在问题：由于官能团的保护和去保护，实际上使整个反应多了两步，不但费时费力，而且整个收率降低，所以设计合成路线时尽量避免保护基的引入，特别是工业生产。

所以应满足以下要求：<1>容易引入——选择性好、收率高、试剂廉价、专一性 <2>引入保护基后的分子结构能经受往下多反应的条件<3>容易解除保护，不提高分子其它部位、条件温和，不重排异构化、副反应，脱出保护基后的产物易于保护基及附带生成的副产物分离。

本章主要介绍以下几种官能团的保护：羟基、羰基、羧基、氨基 二．羟基的保护——利用成醚、酯加以保护（一）形成醚——甲醚、苄醚、三苯甲醚、四氢吡喃醚、特丁基二甲基硅醚、甲氧基乙氧基甲醚1.甲醚——成醚条件：1)Me 2SO 4/NaOH,Bu 4N +I -2)CH 2N 2/硅酸 0－10℃3)CH 2N 2/HBF 4,CH 2Cl 2,Et 3N,25℃4)CH 3I/固体KOH,DMSO 20℃5)(MeO)2POH/催化剂TSOH,90-100℃ 12h 6)MeO +BF 4-7)CH 3I-Ag 2O醚化条件例：OH+Me 2SO 4NaOHMeOSO 3Na+OCH3CH 2N 2+RCH 2OH RO -RCH 2OCH 3R 2CN 2ArOHR 2CHOAr CH2N 2ROHHBF 4ROCH 3+++N 2特别是酚羟基一般用MeO -醚保护，反应容易，解脱也容易，醇羟基形成甲醚较稳定，不易脱掉，故少用，在糖类化合物中羟基的保护勿用形成醚。

有机化学中的官能团保护与反应选择在有机化学领域，官能团保护与反应选择是一项关键而重要的技术。

它们在有机合成中发挥着重要的作用，可以实现对特定官能团进行保护，以及控制反应的选择性。

本文将探讨有机化学中的官能团保护与反应选择的原理、方法和应用。

一、官能团保护的原理和方法官能团保护是在有机合成中使用特定的试剂或方法对特定官能团进行保护，以阻止其在反应中发生不需要的转化或损失。

这种保护可以临时地对官能团进行屏蔽，以防止不需要的反应发生。

一旦需要，这些保护官能团可以很容易地被去除，使得官能团再次可用。

常见的官能团保护方法包括酯化、缩醛、缩酮、硅烷保护、硼酸酯保护等。

例如，在酯化反应中，羧酸可以与醇发生酯化反应，形成酯。

这种反应可以通过加入催化剂、调节反应条件和使用适当的反应物比例来控制。

一旦酯形成，官能团保护就实现了。

二、反应选择性的控制在有机合成中，反应选择性是指在具有多个官能团的分子中，选择性地引发或控制特定官能团的反应。

反应选择性的控制对于合成复杂的有机化合物非常重要，可以避免副反应的发生，并帮助提高产率和纯度。

反应选择性的控制可以通过多种方法实现，如调节反应条件、选择适当的催化剂、改变反应物的比例、使用合适的试剂和溶剂等。

以亲核取代反应为例，当分子中存在多个能提供亲核位点的官能团时，可以通过调节反应条件和选择适当的反应物比例，去控制反应的进行。

三、官能团保护与反应选择的应用官能团保护和反应选择在有机合成中有广泛的应用。

其中最具代表性的应用之一是在多步合成中，其中的中间体需要在反应过程中保护起来，以防止意外的转化或副反应的发生。

通过对中间产物进行官能团保护，可以控制整个反应过程，确保预期产物的高产率和选择性。

另一个重要的应用是在天然产物合成中。

天然产物通常具有复杂的结构和多个官能团，官能团保护和反应选择技术可以被用来合成这些天然产物或其类似化合物。

通过选择性地引发或控制特定官能团的反应，可以构建复杂分子骨架，实现对天然产物的全合成。

有机合成中旳基团保护、导向基（高考必备) （一)基团保护在有机合成中,些不但愿起反映旳官能团,在反映试剂或反映条件旳影响下而产生副反映，这样就不能达到估计旳合成目旳，因此,必须采用对这些基团进行保护，完毕合成后再除去保护基，使其复原。

对保护措施一定要符合下列规定：①只对要保护旳基团发生反映,而对其他基团不反映；②反映较容易进行，精制容易；③保护基易脱除，在除去保护基时,不影响其他基团。

下面只简略简介要保护旳基团旳措施。

1、羟基旳保护在进行氧化反映或某些在碱性条件进行旳反映，往往要对羟基进行保护。

如避免羟基受碱旳影响，可用成醚反映。

避免羟基氧化可用酯化反映。

２、对氨基旳保护氨基是个很活泼旳基团，在进行氧化、烷基化、磺化、硝化、卤化等反映时往往要对氨基进行保护。

（1)乙酰化（２)对NR 2可以加Ｈ＋ 质子化形成季铵盐，– NH 2也可加Ｈ+– OH–CH C 或酸–NH 2－C O－O －C O–成 – NH3而保护。

3、对羰基旳保护羰基，特别是醛基,在进行氧化反映或遇碱时，往往要进行保护。

对羰基旳保护一般采用缩醛或缩酮反映。

４、对羧基旳保护羧基在高温或遇碱性试剂时，有时也需要保护，对羧基旳保护最常用旳是酯化反映。

５、对不饱和碳碳键旳保护碳碳重键易被氧化,对它们旳保护重要要加成使之达到饱和。

(二）导向基在有机合成中,往往要“借”某个基团旳作用使其达到预定旳目旳,预定目旳达到后,再把借来旳基团去掉,恢复本来面貌，这个“借”用基团 我们叫“导向基”。

固然这样旳基团，要符合易“借”和易去掉旳原则,如由苯合成１,３,5 – 三溴苯,在苯旳亲电取代反映中，溴是邻、对位取代基,而1,３，５ – 三溴苯互居间位,显然不是由溴旳–COOH + R –OH H –CHO +2ROH H定位效应能引起旳。

但如苯上有一种强旳邻、对位定位基存在，它旳定位效应比溴旳定位效应强，使溴进入它旳邻、对位，这样溴就会呈间位，而苯环上本来并无此类基团，显然要在合成时一方面引入，完毕任务后，再把它去掉,正好氨基能完毕这样旳任务，由于它是一种强旳邻、对位定位基,它可如下引入:– H → – NO 2 → – NH ２ ，同步氨基也容易去掉:– ＮH２→ – N 2 → – Ｈ 因此,它旳合成路线是：根据导向基团旳目旳不同，可分为下列几种状况：１、致活导向 如果要合成 可以用 但这种措施产率低，由于丙酮两个甲基活性同样，会有副反映发生:但在丙酮旳一种甲基上导入一种致活基团，使两个甲基上旳氢旳活性有明显差别,这可用一种乙酯基（–C ＯO Ｃ2H 5）导入丙酮旳一种甲基上，则这个甲基旳氢有较大旳活性，使这个碳成为苄基溴攻打旳部位,因此，运用乙酰乙酸乙酯而不用丙酮，完毕任务后,把乙酯基OC 6O + C 6BrO C 6C 6Br O COOC C 2H 5O O COOC C6O COOC 1）2）△ C 6O OC6C 6Br碱C 6Br 碱OC 6C 6O水解成羧基,运用β– 酮酸易于脱羧旳特性将导向基去掉，于是得出合成路线为：2、致钝导向活化可以导向，有时致钝也能导向，如合成 氨基是很强旳邻、对位定位基,进行取代反映时容易生成多元取代物:如只在苯胺环上旳氨基旳对位引入一种溴，必须将氨基旳活性减少，这可通过乙酰化反映来达到，同步乙酰氨基是一种邻、对位定位基，而此状况下对位产物是重要产物：3、运用封闭特定位置来导向例如合成 ，用苯胺为起始原料，用混酸硝化，一方面苯胺易被硝酸氧化,另一方面，苯胺与硫酸还会生成硫酸盐,而 是一种H 2Br NH 2+ Br 2NH 2BrBr BrNH 2 BrNHCO BrBr 2H 2ONHCONH 2 NH 2NO–⊕间位定位基，硝化时得到，因此苯胺硝化时，要把苯胺乙酰化后,再硝化。

•凡需要环已烯或其衍生物作原料时，可拆开为“双烯合成的原料”及其衍生物。

•凡拆开原料需用乙酸时，为了导向并活化，应改为丙二酸或其酯。

分析过程合成路线
：
分析
—6—烯丙基环已酮的合成路线设计1—环戊基—3—苯基丙烷的合成路线
分子中没有官能团，好像无从下手，但是可以加入官能团。

作为它的前
身，以帮助拆开。

选择什么样的官能团？加在什么位置上?这是个关键
而困难的问题。

必须通过多种分析和比较，才可以做出决择。

TM
合成：
3.合成路线：
5：邻－
氯甲苯的合
4题解
来保护CSi(CH)
- NHCR
- N H C H
P h
2
氨基甲酸酯
乙酰基也可以
6、羧基的保护对酸稳定的羰基保护剂：
NC CN丙二腈
常用保护基及其作用一览表合成路线
合成路线
2. 4.
5.
5.。

有机化学中的官能团保护与去保护有机化学是化学中最为广泛的一个分支，研究的对象是有机化合物。

在有机化学领域中，有机合成是一项非常重要的技术。

在有机合成中，有时需要对其中的官能团进行保护或去保护的操作。

本文将介绍在有机化学中官能团的保护与去保护的相关知识。

一、官能团保护的概念及原因在有机合成中，官能团保护是一种重要的手段。

官能团保护是指在合成具有多个官能团的有机分子时，为了防止其他官能团发生不必要的反应而采取的临时措施。

有时候，某个官能团在反应过程中可能会引起竞争反应或者副反应，从而导致产物的纯度下降。

为了避免这种情况的发生，可以对这个官能团进行保护，待需求反应完成后再去除保护基团，从而得到目标产物。

二、官能团保护的方法1. 缩合反应：在目标官能团和保护官能团之间发生缩合反应，形成保护官能团。

这种方法适用于比较活泼的官能团。

2. 加成反应：在目标官能团上引入保护基团，使其转化成一种不活泼的官能团。

这种方法适用于不易被化学反应破坏的官能团。

3. 消除反应：通过消除反应去除保护基团。

官能团保护方法的选择取决于具体的反应条件和合成需求。

三、官能团去保护的方法在有机合成中，有时需要去除官能团的保护基团。

官能团去保护的方法主要有以下几种：1. 氢化还原：利用还原剂将保护基团还原成相应的氢。

2. 酸水解：在酸性条件下将保护基团水解去除。

3. 碱水解：在碱性条件下将保护基团水解去除。

4. 加热或照射：有些保护基团在受热或紫外光照射下会发生裂解，从而去除官能团保护。

官能团去保护方法的选择也取决于具体的反应条件和合成需求。

四、典型的官能团保护与去保护反应1. 羟基的保护与去保护：羟基常用酯化或硅烷化的方法进行保护，在酸性或碱性条件下可以去除保护基团。

2. 羰基的保护与去保护：羰基可用亚硫酸盐或酮醇的方法进行保护，通过还原剂可以去除保护基团。

3. 氨基的保护与去保护：氨基可用酯或酰亚胺的方法进行保护，酸性或碱性条件下可以去除保护基团。

化学有机合成合成策略化学有机合成是一门重要的化学领域，用于合成有机化合物。

为了有效地合成目标化合物，化学家们经常采用不同的合成策略。

本文将介绍几种常见的化学有机合成合成策略。

一、保护官能团策略保护官能团策略是一种常用的化学合成策略，用于保护化合物中的特定官能团不受其他反应物的影响。

通常使用保护基（protecting group）来保护官能团，在合成过程中保持其稳定性。

一旦合成完成，保护基可以被去除，还原目标化合物的官能团。

举例来说，对于羧酸类化合物，常见的保护基是苯乙酮酸（Boc）和丙酮酸（Ac）。

在合成过程中，羧酸可以通过酯化反应与其他化合物反应，而保护基可以保护羧酸官能团不发生反应。

在合成完成后，可以通过碱性条件去除保护基，得到目标化合物。

二、选择性官能团转化策略选择性官能团转化策略是一种将一个官能团转化为另一个官能团的化学合成策略。

通过选择性地改变官能团，可以引入新的反应位点，从而实现目标化合物的合成。

这种策略常用于复杂有机分子的合成。

例如，苯醇可以通过氧化反应转化为酮。

在此转化过程中，选择性地氧化醇官能团，可以得到目标化合物中所需的酮官能团。

三、跨偶联反应策略跨偶联反应策略是一种通过将两个或多个分子中的官能团连接起来，形成新的碳碳或碳氮键的化学合成策略。

这种策略可以用于构建复杂的有机骨架，实现大分子的合成。

常见的跨偶联反应包括金属催化的偶联反应，如Suzuki偶联反应和Negishi偶联反应。

在这些反应中，金属催化剂促使两个有机分子中的官能团发生偶联反应，形成新的键。

四、多步串联反应策略多步串联反应策略是一种将多个化学反应步骤连接起来，通过一系列反应逐步合成目标化合物的策略。

这种策略常用于合成复杂的天然产物或药物分子。

在多步串联反应中，每个反应步骤都需要高选择性和高产率，从而保证整个合成过程的可行性和高效性。

化学家们通常根据目标化合物的结构和反应条件来设计多步串联反应路线。

总结起来，化学有机合成合成策略包括保护官能团策略、选择性官能团转化策略、跨偶联反应策略和多步串联反应策略。