羧基保护与脱保护.pptx

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1、二、酯化法保护羧基三、用酰胺和酰肼来保护羧基 四、酯的保护一、概述第1页/共27页一、概述羧基存在于许多具有生物活性和合成价值的化合物中，如氨基酸、青霉素、大环内酯等抗菌素的前体等。保护羧基的方法1.酯化法；2.形成酰胺或酰肼。第2页/共27页二、酯化法保护羧基1.酯的制备方法(1)由酸和醇直接制备 甲基、乙基、苄基、二苯甲基、对硝基苄基、对甲氧基苄基、4-吡啶甲基、,-三氯乙基、-甲基硫代乙基、-对甲苯磺酰乙基以及-对硝基苯基硫代乙基等的酯类，均能直接由酸与相应的醇制备得到。第3页/共27页最常用的方法是将酸与过量醇在酸性条件下催化加热制得。酸催化剂的性质可以允许有较大不同，磷酸、芳基磺酸、

2、烷基硫酸酯和酸性离子交换树脂等都可应用。(1)由酸和醇直接制备由酸和醇直接制备第4页/共27页第5页/共27页三氟甲磺酸酐、乙酰氯、硫酰氯、亚硫酰氯、吡啶/对甲苯磺酰氯、吡啶/氯化氧磷等都与三氟乙酸酐相似，可作为直接酯化的催化剂。丙酮二甲基缩醛可用来直接生成甲酯，此试剂在反应过程中可清除形成的水，同时释放反应所需的甲醇。第6页/共27页n这是制备酯的常规方法，由易得的醇与酰氯在这是制备酯的常规方法，由易得的醇与酰氯在碱碱(如吡啶如吡啶)催化下反应制得，此法经常用来催化下反应制得，此法经常用来制备叔丁酯。制备叔丁酯。(2)由酰卤与醇作用制备由酰卤与醇作用制备 第7页/共27页(3)由酸酐与醇作用

3、制备 n在碱催化下，醇和酸酐起反应同样是一个可靠在碱催化下，醇和酸酐起反应同样是一个可靠的酯化方法。的酯化方法。n以许多羧酸来说，最方便的酯化方法是：先与以许多羧酸来说，最方便的酯化方法是：先与三氟乙酸酐等形成一个无需分离的混合酸酐，三氟乙酸酐等形成一个无需分离的混合酸酐，再与醇作用形成相应的酯类。再与醇作用形成相应的酯类。第8页/共27页第9页/共27页(4)由卤代物与羧酸盐或羧酸作用制备 n活化的卤代物与羧酸的碱金属盐、银盐或铵盐活化的卤代物与羧酸的碱金属盐、银盐或铵盐作用都可得到相应酯类化合物，而且产率很高。作用都可得到相应酯类化合物，而且产率很高。第10页/共27页(5)由酯交换法制备

4、 n酯交换反应酯交换反应，即酯与醇即酯与醇/酸酸/酯（不同的酯）在酸酯（不同的酯）在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇/酸酸/酯的酯的反应。反应。第11页/共27页(6)由羧酸与烯作用制备 第12页/共27页(7)由重氮烷类与羧酸作用制备 由重氮烷和羧酸成酯是一个条件温和且产率常为由重氮烷和羧酸成酯是一个条件温和且产率常为100%的方法。特别适于制备甲酯、乙酯、苯酯和二的方法。特别适于制备甲酯、乙酯、苯酯和二苯甲酯，但其缺点是产量低，不能大量制备。苯甲酯，但其缺点是产量低，不能大量制备。第13页/共27页（8）由羧酸和三甲基硅含氮化合物制备第14页/共27页

5、2.几种典型的酯保护基n简单的烷基酯作为羧酸的保护基在有些简单的烷基酯作为羧酸的保护基在有些情况下并不适用。情况下并不适用。n其原因往往是由于最后需用皂化反应来其原因往往是由于最后需用皂化反应来除去酯基。除去酯基。第15页/共27页(1)甲酯和乙酯甲酯和乙酯n甲酯和乙酯作为羧酸的保护基对一系列合成操甲酯和乙酯作为羧酸的保护基对一系列合成操作十分适用。例如，以酯的形式进行的烷基化作十分适用。例如，以酯的形式进行的烷基化反应和各种缩合反应，随后酯基在酸或碱的催反应和各种缩合反应，随后酯基在酸或碱的催化下水解除去。偶尔酯基也可用热解反应消去。化下水解除去。偶尔酯基也可用热解反应消去。n实际上在合成中

6、常甲基和乙基的衍生物取而代实际上在合成中常甲基和乙基的衍生物取而代之。甲基的衍生物主要是苄基类型，可用温和之。甲基的衍生物主要是苄基类型，可用温和条件下的酸处理或氢解脱除。条件下的酸处理或氢解脱除。第16页/共27页乙基衍生物主要是,三氯乙基等，其它类型保护基如其保护功能与三氯乙基相类似。第17页/共27页(2)叔丁酯叔丁酯不能氢解，在常规条件下也不被氨解及碱催化水解，但叔丁基在温和的酸性条件下可以异丁烯的形式脱去。在青霉素的合成中，可选择性地裂开叔丁酯以便形成-内酰胺；在菌霉素的合成中和在容易还原的酮的制备中，都可用叔丁基来保护羧基。第18页/共27页RCOOH=脂肪酸，氨基酸，青霉素。RC

7、OOH=一种青霉素。第19页/共27页(3)苄基、取代苄基及二苯甲基酯类这类酯是一种有价值的保护基，其制备可用经典的方法及前述的反应制备。这类酯保护基的特点在于它们能很快地被氢解除去。在青霉素合成中，苄酯不被温和的酯水解条件破坏，最后需由氢解除去苄酯。第20页/共27页苄酯和对硝基苄酯也可作为羧基的保护基，一个典型的例子就是其在氨基的酰化衍生物合成中的应用。在苯酯和缩酚酸的合成中，二苯甲酯具有相似的作用，但二苯甲酯在酸存在条件下的溶剂化分解太快，因此在酸性条件下不易作羧基保护基。第21页/共27页RCOOH=一种青霉素。第22页/共27页三、用酰胺和酰肼来保护羧基 酰胺和酰肼对脱除酯类的碱性水

8、解条件稳定；酯类对能有效脱解酰胺的亚硝酯和用于裂解酰肼的氧化剂也稳定。所以二者可以互补。制备酰胺和酰肼的经典方法是以酯或酰氯分别与胺或肼作用制备，也可直接从酸制得。第23页/共27页酰肼已被用于抗菌素和肽的合成，在肽的合成中它们可被亚硝酸转化为叠氮化物，使得缩合反应容易发生。第24页/共27页四、酯的保护酯和内酯的保护可视为羧基的间接保护，而且酯须有-活泼氢，否则反应很复杂。酯在引进保护基后，在很多条件下稳定，如 HOAc/H2O/THF(25，1h)，KOH/MeOH(25，12h)，LiAlH4/Et2O(25，3h)，CH3Li/Et2O(25，2h)等。可有用汞盐或三氟化硼脱去脂保护基。第25页/共27页习题简述有机合成中常见的羧基保护及其脱保护方法第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页