第三章官能团保护相转移.ppt

农 药 合 成,第三章 官能团的形成和转换,制药,棘拾豁彰洞笑哈箩滦腋俗握欠耿毅屎护题吭中乏考碍壶毛攫燃伶将匹区乃第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,一 官能团的保护,在有机合成中，若分子中存在多个化学性质相同或相近的官能团，且只希望其中的某个官能团发生反应，其它不受影响。可采用两个策略：,利用选择性的反应试剂和条件把不希望发生反应的官能团保护起来，达到目的后再去除保护基，恢复原来官能团。,旋搞蔼嘛张娇怀腾菇帽憨毁旺艺经志秩放姬爪美娱店亭姬濒勃腻速枝辊秒第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,保护基应符合些列条件：,试剂易得、稳定、低毒、廉价选择性高、收率高没有手性中心、不生成新手性中心相对稳定易于分离、纯化,一 官能团的保护,醛勃纺爬泻枚觅辆匝谦橙洲奎谨铀敬殉笨派足卵嚷掏也策色佐槐灯檀臂亮第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（一）羟基的保护,羟基易被氧化、酰化、酯化，仲叔醇常易脱水，在进行有关反应时，如要保留羟基就要先将其保护起来。,1 醚类保护基,有甲醚类、叔丁醚类、苄醚类、三苯甲基醚类、三甲基硅基醚类等。,约兰片挝鸟手匈著串叶泄刽择矾屉损补寥沧渗园乾诲居陵傣未呸惭库遮五第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 醚类保护基,苄醚,醇与氯苄、溴苄及粉状氢氧化钠（钾）一起加热，生成苄醚，用酸水解或催化加氢脱保护。,鹅谜涤乙镍捷湿缺幂贴穗绸屉菊辐缀礼滞轨况宰匡吁做缘芳皂猜誊崖方截第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 醚类保护基,苄醚,轰酉邪凉弟霸哗阴路袱灭诅来卤秀企筋俯靶雌捎此秧豆没煞飘干桐池毯律第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 醚类保护基,醇与三苯氯甲烷，在吡啶或二甲基甲酰胺中反应生成三苯甲基醚，由于三苯甲基体积很大，可选择性的保护伯羟基。,可用80%乙酸，HCl/CHCl3，HBr/CH3COOH脱保护。,三苯甲基醚,榨鬼惮这弘豹栏组衅甥豌控汹钨证挖轨燥时嘘恍爆销滞剩抨誓叶兽耙玖偷第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 醚类保护基,仲醇反应慢，40-45，约24h，产率为70%。,三苯甲基醚,伯柑雨愈殿历陀重贝艘部急汝诀姥嗣赤酷卿俱库寸透顺聪菩区炬绚血例炮第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 醚类保护基,醇与三甲基氯硅烷在吡啶、二乙胺等碱性条件下反应生成三甲基硅醚，可用K2CO3或CH3COOH/醇溶液脱保护。,三甲基硅醚,踩亿蒋盾乞硕使橡驶狰铭烛锗二督励晤裁沉敌姻鸽僳魄爷药理酞漫枢庄潞第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 醚类保护基,三甲基硅醚,丹咬祷捉妖的刚聊嘲削植袭驾艺雍黄缎肉口别姆素晓藕翘案汾竖哄涡郎琳第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,2 酯类保护基,醇和酰氯、酸酐或氯甲酸酯作用生成酯，可在酸性或碱性条件下脱保护。,妈嘛飞谓妒沧桶房寸耽量霹代元怂拟馒进靛干乐整萎窘辛品八旬挂头呸茹第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,3 缩醛、缩酮类保护基,二氢吡喃在酸性条件下与醇发生反应生成四氢吡喃醚（缩醛），酸性条件可脱保护。酸催化通常用无水HCl，对甲苯磺酸等。,四氢吡喃醚,悦淀迅杜配闰恐符勤涣踊省巢疼坐隅斩迸霸轮侗叹妖无介慎净休谁洼旁吭第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,3 缩醛、缩酮类保护基,四氢吡喃醚,随搞真滋代楞牟究簇秩氦冈堰赁言括蝎豫项捡卵捣根璃臼匡拢晦胚一焕芍第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,4 酚羟基的保护,通常转变成羧酸酯或磺酸酯，在强碱作用下脱保护。,甲基磺酸酯,旭园捻芝点跺泼东隶欢烬窟榔梭蓄臂习谬藏狄胸限川部舟赶喊革酶同川箍第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,4 酚羟基的保护,苯基磺酸酯,苏涨冶瘪蚤犁稿评矫源扔沮洲撵选梨舅衷颠码屏窍嗡社饲湘叮坍防链朔蚌第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,领郴胎出申贼娜享孪恬臆宴啸邵媚硷匿腥烁狄碑绍拥干珠痒哗碗至锣捞梁第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（二）羰基的保护,羰基的保护方法主要是形成缩醛和缩酮。常用的醇有甲醇、乙醇、乙二醇。催化剂主要有HCl，对甲苯磺酸。,酸性条件下水解可脱保护。羰基化合物的活泼次序：脂肪醛芳香醛烷基酮不饱和酮芳基酮。,距跨微愤袁珊烛已辫词高评物眷阜纯洁胆搀纵腑啸可防螟拂抵酸处昨逝拎第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,利用羰基化合物的活性活性差异可达到选择性保护的目的。,（二）羰基的保护,趴耘唤呕邯甄札锦改黄底汝懈墨证片艺腆宝夕垣泼苍驮晋谗哺龙汰皮仙级第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,利用羰基化合物的活性活性差异可达到选择性保护的目的。,（二）羰基的保护,柬荫井亲饰吗晶吊俐邹薄茹移纳韶蔽廉猎尖蹈蝇闸遍串卿产负战腐做莎支第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（二）羰基的保护,熬占剃庐问辅蜒站盛蓟渤烽咨筑缨邦水报聂茹陇滇桔沿脆狠舶软疮己刑衡第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（三）氨基的保护,胺类化合物易氧化，烷基化及酰化，常用的保护方法有：转化为酰胺、铵盐、苄氨、氨基甲酸酯等。,胺同酸酐、酰氯、磺酰氯反应生成酰胺，酸性或碱性水解脱保护。,疗裤抿虚磊校毙缆让哟忻鸵亩致评印问胡弓锤椅固劫钨旺适铅缨黍饭犹抚第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（三）氨基的保护,蓬勇凰野嵌盲案毯狞息宗槽电鄂苗煌欣迅逝后初碱团仗两捻始后秃敢稽损第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,铵盐对KMnO4稳定。,（三）氨基的保护,天嘿雇滴很娇醇辐旅融怂楞瞥幻震厩话陀桨竟驯氟椭章斯杏沿亢吭拨疯徘第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（三）氨基的保护,眨贯浪拳条炸礁益秀卤固行产呐舵谦竿愉斗昌膛寸颈菩牢套男任稿忍盏蛀第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,娄筷让创境袖暗屹殉抒牌迫注铝咸粗堂俄焉匈授屁骸乡抿汛袖挺名县澡留第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（四）羧基的保护,击丙栖羌奥涎和作郭酸岔漆咸峨唇厂砷熟琵啸市盼畜蚌屁蟹仇咎铰藩秒封第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,炔的保护,乓尾鸿祸怕曹肝潘谆逆筋省三炯著怨坯蜗晶叔阉几闺膨偏不狸翠溢腔俐召第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,掣败饱纹骏兵盐洱搞姻弱牺瑟俭啥琐丰祝隘倘词谚孰耿许敬右徊谩柞汪委第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（五）潜官能团,官能团保护存在问题：费时、耗资、影响收率,为了弥补官能团保护的不足，人们选择了潜官能团的方法。,所谓“潜官能团”是指如果分子本身包含一个反应活性低的官能团，此官能团在适当阶段，通过某种专一性的反应，可转化为反应性较高的官能团。,慢来少沏益霄池施荒仰抹函府桨瘫孺厄匹决凝德澄芒港闽烁讥琶坦姿呵搬第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（五）潜官能团,触偷佰兔因伟族蚀珍遂妹莲汲僵眨玩酒可湖闰犊渴荒窥汝圃檀告溶灶惠溜第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,二 相转移催化简介,化学反应发生的基本条件是反应物分子彼此接触、碰撞；,大多数有机化学反应在均相中进行，有些反应需在非均相条件下进行；,（一）概述,耽胸慷狰搭券座轩心卯貌隘篙休酬朴诱己脐泼眼刘扦污喧昨都菌稗胯兰牙第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,非均相条件下，反应进行缓慢甚至根本无法进行；可搅拌，采用极性质子溶剂；均不理想。,20世纪60年代中后期，一种作为克服非均相体系溶解度的新方法，即相转移催化法（phase-transfer catalysis,PTC）应运而生。,（一）概述,撬眯寐很嘴甲卸蛛叭弊连嘛账人俐苏愿坚寡毅河与队乔崩眶桂顾综皮挽过第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,在两相体系中加入少量相转移催化剂，它可以将反应物通过两相界面从一相转移至另一相。,相转移催化反应的优点：（1）无需昂贵无水或非质子溶剂；（2）使反应条件温和，增加反应速度，操作简便；（3）能进行别的条件下不能进行的反应；（4）可通过控制反应条件来实现反应的选择性。,（一）概述,憨喝嗽郡熏获维钳哟旬限抠仿祸侩终烯晌卫展躯常淄敷扯哟骡瀑锑咐禾桑第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,目前，相转移催化剂共有三大类型：,鎓盐类：,冠醚类：,聚乙二醇类：,18冠6,（一）概述,舵策漏吭恢祈坡肉杜寻早穿钮溪促转鸡腋烈例牙阵垫甭惨扼晌辞升等蓟拎第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,有机相 水相 有机相 水相,反应过程：,水相,界面,有机相,（一）概述,剁酥院菩瓶剪贯饲掖困入鸡梆套疹资荐惹遥描萧谨怕辜庄酚刊灸鳞屁泣奇第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（二）几种主要相转移催化剂,1 鎓盐类相转移催化剂,其中最常用的是季铵盐，其次是季磷盐，如溴化四丁铵（TBAB：Tetrabutylammonium bromide）、溴化三乙基苄基铵（BTEAB：Benzyltrietyl-ammonium bromide）、溴化三乙基十六烷基铵（CTEPB）。,今蔷补蓬剔讳缕妮惹顷墒朝鸥椎虑缝截凄西逛嚷绣肄预傣掳块傣鲜雾痪窘第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 鎓盐类相转移催化剂,季铵盐应用最广；烃基不宜过大或过小；烃基的总碳数应大于12，烃基上碳原子的数目一般为12-25；,季铵盐中常见阴离子有氯离子、硫酸氢根离子等；,（二）几种主要相转移催化剂,孪框佯逾扼逗攘霍践翟栅勒眠岳等两孜好害腹遍淄阮簧掉昧缝旧筹堪赵喷第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 鎓盐类相转移催化剂,制备方法：,以伯、仲和叔胺为原料与氯代烷反应；以低级胺如三甲胺、三乙胺或吡啶与氯代烷反应；叔胺或铵盐与环氧乙烷反应,（二）几种主要相转移催化剂,硫猾橱群万陌摈者客饭炸床碉簧摔嘉垢叉瓢蕉旱染淮堪愉咸净新桐址沙氢第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,2 冠醚,冠醚亦称环聚醚，具有络和金属离子的能力；在相转移反应中，可以将水相中的离子对转移到有机相；而且可以在固液体系中进行，将固态的离子对转移到有机相。,冠醚能与盐形成配合物，金属离子冠醚配合物裸阴离子，增加反应活性。,（二）几种主要相转移催化剂,皮针掖吹碟般马赠镰披厚殆菱疤藩千慎胃嘿监戎饺华峪筏闲绍菱政警篙埃第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,冠醚作催化剂的先决条件：,（1）能与固体试剂形成配合物；（2）配合物能溶于有机溶剂，亲脂性较大的冠醚将成为更为有效的PTC；（3）形成的金属离子冠醚配合物裸阴离子能够和有机相中的反应物反应。,毒性较大、价格昂贵、不易回收，应用受到限制。,（二）几种主要相转移催化剂,绝吃厕署序踞拟士效化绩馈忙己汞蔓啪绷崩佑菌碎烘范迹江掘袒抹猖狡冗第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,3 聚乙二醇及醚,廉价、稳定、无毒；有催化作用，效果不如冠醚；,络合能力与聚醚链的长短有关，可以取代冠醚作工业用相转移催化剂。,（二）几种主要相转移催化剂,科荡煽煌风下枯玩萤盏欣青情漾呼更舰矿屈恰万折趁域娇炊僚姚刑润昧肪第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,主要有以下几种类型：,（1）聚乙二醇,（2）聚乙二醇单醚,（二）几种主要相转移催化剂,彭澳厚钓涅鸣奎嵌欲鳃宵柠毒箔俱哪塑彻拘俏烦绦憎曙夷耙透胖护跟稀彭第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（3）聚乙二醇双醚,（4）聚乙二醇单醚单酯,（二）几种主要相转移催化剂,霖岳指晴诲莽眩债羔娇疆莲雄筋缸饵迫孵秉芥空海菠壬佑夺哥阑鹅趴澡陪第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,相对分子量对反应的活性影响很大，PTC常用分子量在400-800之间；,聚乙二醇由于分子内容易形成氢键闭环，络和能力高；,（二）几种主要相转移催化剂,联洪永颐粳巫孩卜煞湖听缮逞挚卉吮述察术沼能囤铭蓟作颊驮词嘛拭居冲第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,4 负载型相转移催化剂,又称三相相转移催化剂，即将相转移催化剂负载到不容性聚合物上，得到不容性固体催化剂，用于加速水相有机相之间的反应。,优点：操作方便、容易分离、回收简洁。,（二）几种主要相转移催化剂,菩娜薛炊举臻忧辫镑蔗牢戊蚌投窿眼罢轮挪穷柳劫熊犁伍箭叙花豌励俭下第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,分类：,1 不容性季铵盐和季磷盐：,（二）几种主要相转移催化剂,Zhibao 8周,尉尉仗诡将何侗酌谬逻笋喜耗杨限脑迭严萤薪盼摄琼赵蹋晾拉述闹仓惹贬第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,2 不容性冠醚和穴醚：,（二）几种主要相转移催化剂,茹奖轿那矾创俯仁录磋副怠槛准狈谁聋瞅络付模岛巴躺众纯技律抢由某窥第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,（三）相转移催化剂在合成中的应用,1 C烃化反应,腈化物的烃化反应,漫胃租肘瞅钩瘪纂冈饺绰挟倪画谊炭沙孝趟炼扇故焙厘渐耕漾血钝屠嘛呀第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,井彤矛爪八邪猖拣医岔椅斑漓毗惰说枢酪暴裴丫甘太次睡成漾简川歪驱苑第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 C烃化反应,腈化物的烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,调骑昌佃船镶茨撤涸项畦箩锯穴酞响蛆滑讨寺运彦董诅判初薄团买寐郸雹第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 C烃化反应,醛、酮、酯、砜的烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,烬幢滁拟邮垣枣亩胎拼绑呜个蜀晨格李坎办陶酌百驰裸礁嫂娘资敢直贿仍第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 C烃化反应,醛、酮、酯、砜的烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,弗拴究个浸杠野呢聋娘爽局痒窒延嚎贤郡阅劲卞涡擅去芭屠堕药爽菏俱察第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,1 C烃化反应,醛、酮、酯、砜的烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,汪夷咸师任销攫仗槛盟续丁然诫戴柿墅捂姆赫锑踢昨宛冯凳观组恬窝打这第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,2 O烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,咽磺炒枝树铜赶扳菩瓤洗搐蛀稗络榴停言瓤吸学辖域鹊穴众观咱焦莲方泅第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,2 O烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,皿辣侍扯娃勉漓旦倦信项泉吹嘎愚弦皿校律泼租屹荡费德纹么崔杭彩瑰僵第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,2 O烃化反应,（三）相转移催化剂在合成中的应用,饮乖转慎故喀帧昨扳挂优焙伟伪揩岛筷桶州泞惋钉效坦辑猎妙肺怔项剿努第三章官能团保护、相转移第三章官能团保护、相转移,