第 7 章基团的保护与反应性转换

第 7 章基团的保护与反应性转换

基团的保护与基团的反应性转换是指在一化合物分子中为使其特定基团或位置发生预期反应，其它基团或位置进行暂时性保护或暂时性级性改变的过程，待反应完成生成新化合物所采取的一种策略。

7.1 基团的保护和去保护

RCOCH2CH2OH + R'MgX

RR'C-CH2CH2OH

R'H + RCOCH2CH2OMgX

H2O

RCOCH2CH2OH

RCOCH2CH2OR''

R'MgXH3O

R-C-CH2CH2OHOH

R'

OH

HI, H2OR'

OH

¢Ù

¢Ú¢Û

¢Ü

NaR''X

R-C-CH2CH2OR''

+

7.1 基团的保护和去保护

1. 该基团应该是在温和条件下引入；

2. 在化合物中其它基团发生转化所需要的条件下是稳定的；

3. 在温和条件下易于除去。

7.1 基团的保护和去保护7.1.1 羟基的保护

1 ．醇羟基的保护

注： Tceoc 为三氯乙氧羰基， Tbeoc 为三溴乙氧羰基， Bn 为苄基， ThP 为四氢吡喃基， Py 为吡啶


1 ．醇羟基的保护 1) 醚类衍生物

（ 1 ）甲醚

Me3SiIROH

Me2SO4NaOH ROMe

BF3/RSHROH

或

OCH3R

Me3Si I

CH3I ROSiMe3+H2O

ROH Me3SiOH+

该方法的优点是：条件温和，保护基容易引入，且对酸、碱、氧化剂或还原剂都很稳定。这种方法一般多用于单糖环状结构的经典测定。



（ 2 ）三甲基硅醚

醇的三甲基硅醚对催化氢化、氧化、还原反应稳定，广泛用于保护糖、甾族类及其它醇的羟基。它的一个重要特色是可以在非常温和的条件下引入和脱去保护基，但因其对酸、碱都很敏感，只能在中性条件下使用。

ROH + Me3SiCl (Me3SiNHSiMe3) ROSiMe3´¼/H2O

ROH



（ 3 ）苄醚

①②③④

OOH

OHOH

HOH2C

H2SO4/CH3OHPhCH2Cl/KOHHCl/H2O/AcOHPy

O

OH

O

OBz

OH

BzCl/Py

H2[Pd-C]OH

OH

①②PhCH2OH2C

PhCH2O

PhCH2O

89％

Oadenin

OCH2PhNa/NH3

_ 3PhCH3

NH4Cl

Oadenin

OH

OH

HO

N

NN

N

NH2

①

②

adenin = 6-氨基嘌呤（腺嘌呤）

PhCH2O

PhCH2O

94%

苄基醚在碱性条件下通常是稳定的，就是对氧化剂 ( 如过碘酸、四乙酸铅 ) 、 LiAlH4 与弱酸也是稳定的。在中性溶液中室温下它们能很快被催化氢解，常用钯催化氢解或者与金属钠在液氨 ( 或醇 ) 中脱保护。该方法广泛用于糖及核苷酸中醇羟基的保护。



（ 4 ）三苯甲基醚

O

CH2OH

OMeOH

OH

HO

TrCl/Py

1 h

O

CH2OTr

OMeOH

OH

HO

N

HN

O

OO

OROR'

HOH2C N

HN

O

OO

OROR'

TrOH2CTrCl/Py

多羟基化合物中选择性地保护伯醇羟基

易结晶，疏水，溶于许多非羟基的有机溶剂中。它对碱和其它亲核试剂稳定，但在酸性介质中不稳定。下列试剂经常用来除去三苯甲基保护基： 80 ％的乙酸 ( 在回流温度 ) ， HCl/CHCl3 和 HBr( 计算量 )/AcOH 在 0oC ，将三苯甲醇吸收在硅胶柱子上，几小时即可脱醚。


1 ．醇羟基的保护 2) 缩醛和缩酮衍生物

（ 1 ）四氢吡喃醚

HC CCH2OH/ H

O OCH2C CH

C2H5MgBr

THFO O

CH2C CMgBr

CO2

H3OHOCH2C CCOOH

O

¢Ù

¢Ú

③

O

OO

OH

uracil

O

PO

H4NO

OHCl,, O O

NaOH, H2O

Ph3CCl/Py

O

OThPOH

uracilO

OThPO

uracil

P OO

OHO

P OO

OH

+

①

②

TritO

N NH

O

OO

uracil = ThP = Tr = trityl = Ph3C

对碱、格氏试剂、烷基锂、氢化铝锂、烃化剂和酰化剂均稳定。缺点是：不能用于在酸性介质中进行反应。此外，若用于旋光性醇，由于引入了一个新的手性中心，将导致生成非对映异构体的混合物，分离困难，造成产率降低。然而它在室温条件下，即能进行催化水解。


1 ．醇羟基的保护 2) 缩醛和缩酮衍生物

（ 2 ）缩醛和缩酮

CH2OH

CH-OH

CH2OH

CH3COCH3/HCH2OH

CH-O

CH2O CH3

CH3

CH3(CH2)14COOH¸ÉÔïHCl

H2O

CH2OCO(CH2)14CH3

CH-OH

CH2OH

PhCHO/H

O

O

OH

H

Ph

HCH3(CH2)14COCl, Py

H2/Pd

CH2OH

CHOCO(CH2)14CH3

CH2OH

¢Ù

¢Ú

¢Ù

¢Ú


1 ．醇羟基的保护 3) 羧酸酯类衍生物

（ 1 ）乙酸酯

OH OH

Ac2O/AcONa/AcOH

60 , 2hoC

OH

OH OH

OAc

95%

NH3/CH3OHor K3CO3/CH3OH

OH OH

OH


2 ．酚羟基的保护表 7-2 酚羟基的保护与脱保护

OO

酚羟基保护基脱保护基的条件

-OCH3

浓 H2SO4，室温；浓 HCl，封管加热； HCl(HBr)乙酸水溶液，回流； HI回流；浓 HNO3 ， CrO3 ，Ce(SO4)3， H2SO4； AlBr3 ， BCl3 ， BBr3 ， POCl3/ZnCl2； CH3MgI，MgI2 ， LiI/2,4,6-三甲基吡啶，回流； NaOMe/MeOH-DMSO ， NaOH

-OCH(CH3)2 HBr, 回流

-OC (CH3)3 HCl-CH3OH, 60oC, CF3COOH室温

-OCH2Ph H2, Pd-C, HCl/AcOH, Na-C4H9OH

-OCH2OCH3 H2SO4/AcOH

与酸水溶液回流

-OCH2COPh Zn-AcOH, 室温

-OSi (CH3)3 H2O；含水甲醇，回流

-OCOCH3 碱的水溶液或碱的含水醇溶液 ,HCl,氨水或氨水的醇溶液

-OCOPh 碱的水溶液或碱的含水醇溶液 ,HCl

-OCO2CH3 碱的水溶液或碱的含水醇溶液

-OCO2CH2CH3 碱的水溶液或碱的含水醇溶液

-OCO2CH2CCl3 Zn-MeOH回流， Zn-AcOH搅拌 1~3小时

-SO2Ar 碱的的水溶液或碱的醇溶液


2 ．酚羟基的保护

OH

O

+ 30min

OThP

酸的水溶液回流

OH

95％

OH

+ ClSO2Ar

OSO2Ar¼îµÄË®ÈÜÒº

»ò¼îµÄ́¼ÈÜÒº

OH

例如：

7.1 基团的保护和去保护7.1.2 羰基的保护

1 ．缩醛（酮）类保护基团

O

OCHO

O

O

O

O

HO(CH2)2OH

toluene/reflux, 1h

Ti4+ mont

91%

O

O

O

OO

HO(CH2)2OH

n-henane/reflux, 1h

Ti4+ mont

87%

R R'

O MeO

R

OMe

R' R R'

OB10H14

(MeO)3CH, MeOH THF-H2O

B10H14

17examplex 11examplex

92%~97% 84%~99%

R

O

H

OR'R'O

HR

RuCl3.3H2O(0.1mol%)

R'OH, r. t., 10h

30examples, 45%~95%

R R'

O

MeO

R

OMe

R'

(MeO)3CH, MeOH

34examplex

84%~98%

InCl3(5mol%)Cyclohexane

reflux

R

R'

O

O( )n

HO(CH2)nOH

InCl3(5mol%)

R"O

R

OR"

R'

InCl3(5mol%)

R R'

O

32examplex84%~95%

MeOH-H2O


1 ．缩醛（酮）类保护基团R R'

O O

R

O

R'

HO(CH2)2OH（as Solvent）I2(5mol%), r. t. 16h

19examplex

30%~90%

MeO

R

OMe

R' R R'

OI2(10mol%), acetone

r. t. 5min

9 examplex93%~99%

R R'

OI2(10mol%), acetane

r. t. 5~45min, or reflux 5min

9 examplex90%~99%

O

R

O

R'

OHOHO

O

O

FeCl3 6H2O.

环己烷,

+O

O

CAN(1.2aq)10%aqMeOH, r.t., 10min

CH

O

90%

O C

O

C

OO

OHOCH2CH2OHTsOH

H3O

O C

O

58%

OO

H

H

HO OHTsOH, C6H6,

O

m-ClC6H4CO3H, CH2Cl2,

DIBALH

H

HO

O

HO

OHC

70% 47%

①②

H

HO

O


2 ．烯醇醚和烯胺衍生物

1) 烯醇醚和硫代烯醚O

O+ CH(OCH3)3

H

O

H3CO

CH3I

O

O

¢Ù

¢Ú H3O

¢Ù

¢ÚO

COOMe

CH(OEt)3/H2SO4/EtOH

COOMe

EtO90%

LiAlH4

HCl/MeOH/H2OO

CH2OH

65%

2) 烯胺

O

O

H

HO

HNH /C6H6

»ØÁ÷

O

H

HO

H

N

H3O

O

O

H

HO

H

100%


3 ．硫缩醛（酮）类保护基团

24examplex 75%~98%

R R'

O CH2Cl2r. t./3h

r.t ./5~10minR"SH

HS(CH2)2SH

NaHSO4 SiO2

MeS

R

SMe

R'

S

R

S

R'

R=aryl, alkyl, alkenyl, heterocycl

R'=H, alkylR"=Et, n-C12H25, n-C16H33

R=Ph, R'=H

78%

NaHSO4 SiO2

Ph

O

CHO( )5 Ph

O

( )5

S

SHS(CH2)2SH NiCl2 6H2O

CH2Cl2-MeOH, r. t./25min

.

82%


3 ．硫缩醛（酮）类保护基团

HO

MeO

NH2

N

O

CH(SEt)2 HO

MeO N

N

O

HFeCl3 6H2O.

CH2Cl2, r. t./15min

75%~85%

R H

OS

R

S

H

CeCl3 7H2O, NaI.

MeCN/reflux 3~5h

5 examples

83%~93%R= aryl, alkyl, alkenyl

ArCHO +CN

CN

H

Ar

CN

CN100%

CH2N2, EtOH_ N2

H3C

Ar

CN

CN

Å¨NaOH/H2OO

H3C

Ar99%

50 oC

H2O/EtOH

HN

CHO

R

+CN

CN

Et2NH/EtOHHN

R

NC

CN

CH2N2, EtOH_ N2

70%~100%

HN

R

NC

CNCH3

浓NaOH/H2O

HN

R

O

CH3

R = COOEt, CH2CH2COOH, Et

7.1 基团的保护和去保护7.1.3 氨基的保护

; 保护基试剂脱保护

缩写结构式

Tfac (F3CCO)2O, Py

Ba(OH)2, NaHCO3

NH3/H2O, HCl/H2O

NaBH4/MeOH

Boc(t-Box) TFA/CHCl3, HF/H2O

Tceoc TceocClZn/AcOH阴极电解还原

Cbz(“Z”)HBr/AcOHH2/Pd

Phth PhthNCOOEtHBr/AcOHN2H4/H2O

O

F3C NHR

O

O NHRH3C

CH3H3C

O

O NHRCl3C

O

C6H5CH2O NHR

NR

O

O

O

t-C4H9O N3

O

O O

NO2

O

C6H5CH2OCCl


;

COOH

NH2

HCOOH»ØÁ÷

»ì Ëá H2O

COOH

NHCHO

COOH

NHCHO

O2N COOH

NH2

O2N

¢Ù

¢Ú

¢Ù

¢Ú

N

NO

O

OOAc

AcO

AcOAcO

(Tfac)2O/Py

HBr/AcOHNH3Cl

OAcO

AcOAcO

BrTfacNH

Me3Si

Me3Si

NH3/MeOHN

HNO

O

OHO

HOHO

H2N

53%O

O NHR

H3C CH3

H3C

TFA/CHCl3H

+ CO2 + RNH3

O

O NHRCl3CZn-AcOH+2e +H

Cl + CO2 + RNH2+Cl

Cl

O

PhCH2O NHR

HBr/AcOH

H2

Pd-C

C6H5CH2Br + CO2 + RNH2

C6H5CH3 + CO2 + RNH2


O

N HBF4Me2N + t-BuO C O2

NMe2N

20 oC , 1h

NMe2N

O

OBu-tC

BF4

( I ) 95%H2NCH C

ONa

O( I )/H2OHCl/H2O

O

t-BuO C NHCHCOOH

R¢Ù¢Ú

R

+ RNH2N COOEt

O

O

Na2CO3/H2O15~30min

O

O

NHR

NHCOOEtH2NCOOEt_

NR

O

O

H2NNH2 RNH2 +

O

O

NH

NH

C6H5CH2OCOCl + R2NH C6H5CH2OCONR2

CO2 + HNR2C6H5CH2OCONR2H2/Pd

C6H5CH3 + HOCNR2

O

+Cl

O

R1

HN

R2N

O

R1

R2

MWI

1~10min

19example58%~95%

R1=H, Ph, Bu等 ; R2=4-ClC6H4, 4-O2NC6H4, Ph, PhCO, -CH=CH-N=CH-, Pyridin-2-yl, Pyridin-4-yl, Pyrimidin-2-yl, Purin-6-yl, Bu, 1,3-thiazol-2-yl, C7H15

7.1 基团的保护和去保护7.1.4 羧基的保护

R COOH R COOMe R COOHMeOH, H+ OH-, H2O

或Me3SiH

R COOH R COOBu-t R COOHt-BuOH, H+ H+, H2O

R COOH R COOCH2Ph R COOHPhCH2OH, H+ H2

Pd-C

R COOH R COOSiMe3 R COOHNa2CO3

H2O

Me3SiCl

羧基的保护和去保护所用的反应与羟基、氨基保护中使用的反应类似。羧基被保护后生成的最重要的衍生物是叔丁基、苄基、甲基和三甲硅基酯。它们可分别被三氟乙酸、氢解和强酸和强碱或三甲基碘硅烷作用脱去保护。

7.1 基团的保护和去保护7.1.4 羧基的保护

R OH

O

R Cl

O OHO

R O

O

O

O

OO

RSOCl2 BF3 Et2O

.

原酸酯氧杂环丁烷酯

氧杂环丁烷醇

R O

OOHOH R OMe

O

R OH

O

[温和酸开环]

稀H2SO4, CH3OH

[温和碱水解]

K2CO3, CH3OH Me3SiI

7.1 基团的保护和去保护7.1.5 碳 - 氢键的保护

1 ．乙炔衍生物活泼氢（— C≡C—H）的保护

C CMgBr

Br

Me3SiCl

C CSiMe3

Br

Mg

THF

C CSiMe3

MgBr

CO2H3O

C CSiMe3

COOH

AgNO3/OH

H3O C CHHOOC¢Ù¢Ú

oC

Br+

LiSiMe3

Et2O, 0

AgNO3/H2O/EtOHAg

KCN/H2OAgCN_

H >80%

¢Ù

¢Ú

Me3SiCl

H

H

SiMe3

SiMe3

H

HEtMgBr, THF CuCl, O2

CH3COCH3, TMEDA

90%

¢Ù

¢Ú

H

H③

④

EtMgBr, THF:1h; r.t.

Me3SiCl: 0.5h, r.t.

1 bar H2 [Lindlar Cat]; (喹啉/己烷); r.t.80%

AgNO3/H2O/EtOH: 0.5h; r.t.

KCN/H2O; r.t.

①②

⑤90%

80%

H H

60%


2 ．芳烃中 C-H 键的保护

简单芳香族化合物的合成通常用亲电取代反应来完成，

新引入基团将进入芳环上电子密度最高的位置。若想得到不

同位置的取代物，就必须首先将最活泼的位置保护起来，然

后再进行所希望的取代反应，最后再脱去保护基。常用的保

护基有间位定位基，如 -COOH 、 -NO2 、 -SO3H ，及邻对位

定位基，如 -NH2 、 -X 等


2 ．芳烃中 C-H 键的保护 1)间位定位基OH

OH

CO2/NaHCO3

Kolbe·´ Ó¦

OH

OH

COOH

Br2/AcOH30~35 oC

OH

OH

COOH

BrH2O

100 £¬»ØÁ÷oC

OH

OH

Br

CH3

Å¨H2SO4

100 C

CH3

SO3H

Cl2Fe

ClH2O, H

150 Co o

CH3

SO3H

Cl

CH3

OH»Ç»¯

OH

SO3H

(NH4)2SO4

NH2

SO3H

H2SO4 SO3

NH2

SO3H

SO3H

HO3S

HNH2

SO3H

HO3SNaOH

NH2

OH

HO3S

¢Ù

¢Ú

C(CH3)3

HNO3H2SO4

C(CH3)3

NO2

Br2Fe

C(CH3)3

NO2

BrFe + HCl

C(CH3)3

NH2

BrNaNO2+H2SO4

H3PO2/H2O

C(CH3)3

Br


2 ．芳烃中 C-H 键的保护 2)邻、对位定位基

C(CH3)3

OH

, H2SO4

OH

Cl2

C(CH3)3

OH

ClClÕôÆûÍ¨ ¹ý 275~350 µÄ»î ÐÔ°×ÍÁ

oC

OH

ClCl

oC

NH

CH3O

BnOOBn

OCH3

Br2/AcOH/H2O5

NH

CH3O

BnOOBn

OCH3Br

20%醇, HCl(脱苄)

28%HCHO/HCl,100 oC

N

CH3O

HOOH

OCH3Br

LiAlH4/THF

脱溴

N

CH3O

HOOH

OCH3

①②


3 ．脂肪族化合物 C-H 键的保护

O

HCOOEt/EtONa

OH CHO

C6H5NHCH3

OH

CH3

C6H5

NaNH2

CH3I

OCHN

CH3

C6H5

H3C

H2O, H

OH3C

(Ë³Ê½Óë·´ Ê½µÄ»ì ºÏ Îï )¢Ù

¢Ú

CH N

7.2 基团的反应性转换

基团的反应性转换在学习逆合成分析法时已经提及， a 合成子和d 合成子可以相互转换，意思是在反应过程中有机化合物中某个原子或原子团的反应特性（亲电性或亲核性）发生了暂时转换。这一过程是大家早就知道的。然而形成反应性转换的一般概念，并为大家所重视却是近年来的事情。这个概念具有极大的重要性，它使我们开阔思路，不仅要考虑一个基团固有的反应性的重要表现，还引导我们去研究它的可能转换。极性转换过程使得合成路线与经典方法相比，有了全新的途径。极性转换在大量的有机合成机理中都有涉及，极性转换打破了传统上对该分子的反应性理解，不仅有利于提高反应的原子经济性，而且可以进一步丰富有机反应，提高有机合成技巧。

7.2 基团的反应性转换 7.2.1 羰基的反应性转换

1 ．羰基（ C1）的反应性转换

羰基是极性的基团，其中碳呈正电性。在反应中表现为亲电的特性，与各种亲核试剂反应形成碳 -碳键或碳与其它原子的键，是构筑有机分子较为重要的官能团。如果它的反应性能够转换，不仅能与亲核试剂反应，还能与亲电试剂反应，可以想象，羰基在有机合成中的作用将会进一步扩大。


1 ．羰基（ C1）的反应性转换 1 ）金属酰基化合物

ArLi + Ni(CO)4 ArC Ni(CO)3

O

Li

(2)

OArC

NiCO

CO

LiCOõ£»ùÄø»¯ºÏ Îï µÄ½á¹¹ ¿É±í Ê¾Îª £º

(2) + H ArCH

O

ArC

O

(2) + ClCH2Ph CH2Ph(2)

ArC

O

C CH2Ph

Ar

O

O O

(2) + C C C ArC

O

CHC C


1 ．羰基（ C1）的反应性转换 2 ）烯醇衍生物

OCH C C C C C

EC C

O

CH CH H

YY Y

E

H2O

E

O

C CLi

SPh

D2O

CO2

CH3I

RCHO

R R'

O

C CD

SPh

CH C D

OC C

CO2

SPh

CH C CO2

O

C CCH3

SPh

CH C CH3

O

C CCHO

SPh

CH C CH

R

OH

R

OC C

C

SPh

CH C C

R R'

O R

OH

R'


1 ．羰基（ C1）的反应性转换 3 ）缩醛衍生物

ER C HY

Y

金属化R C

Y

YR C E

Y

Y

R CHO

R CO

ER C

OE

R CO

EH3O+

RCHO + SH SHC

R

H

S

S

(3)

RCHO + CH2=CHOEtNaCN

R C

O

CN

H

H

O CH3Et

(4)R C H

CN

OSi(CH3)3

RCHO + (CH3)3SiCNZnI2

(5)

R C H

CN

OSi(CH3)3(i-PrO)2NLi

THF, -78 CR C Li

CN

OSi(CH3)3R'X R C R'

CN

OSi(CH3)3H2O

R C R'

OÀýÈç:

o


1 ．羰基（ C1）的反应性转换 3 ）缩醛衍生物


1 ．羰基（ C1）的反应性转换 4 ） Stetter 反应

R C H

O+ C C X R C C

O

CH

X = COR', COOR', CN

X

O

C C R ArC

O

C CH2CAr C

OH

CN

+ Ar C

OH

CN

C C

O

CC RO

R

S

N

R

HO(H2C)2

H3C

+ R'CHOS

N

R

HO(H2C)2

H3C

C H

R'

O

S

N

R

HO(H2C)2

H3CC

R'

OHO

C C R''C

S

N

R

HO(H2C)2

H3C

C

R'

OH

C C C R''

O

R'C

O

C CH

O

C R''S

N

R

HO(H2C)2

H3C

C

R'

O

C C

S

N

R

HO(H2C)2

H3C+C

OH

R"=


2. C2 的极性转换

R CH3

O

R CH2Cl

O

R CH2Nu

OX2 Nu

a2d2

Br

O

OCN CNO


3 ．不饱和醛的极性转换

R1 H

O

R2 H

OO

O

R2 R1

+ CatalystN

N

Cl-Catalyst:

R2 H

O

R2

N

N

OH SMe

MeS

R2

N

NSMe

MeS

OH

R2

N

N

SMe

MeS

OHOR1

R2

N

N

SMe

MeS

OOR1

O

O

R2 R1

N

N

MeS

MeSR1 H

OA

B

C

MeS: 2,4,6- 三甲苯基

7.2 基团的反应性转换 7.2.2 氨基化合物的极性转换

(CH3)2NH + H2C O H2COH

N(CH3)2

, H2O_

_ CH2(CH3)2NH+H2O, H

H2C

OCH3 C6H5C CH2

OCH2CH2C6H5C N(CH3)2

H

N(CH3)2

C6H5C

OH

_ HO

CH2CH2C6H5C N(CH3)2 (Mannich碱)

C NH

H

R

ÖÙ°·

½ðÊô»¯×÷ÓÃ Ç×µçÊÔ¼Á ÍÑÑÇÏõ »ùC NNO

H

RC N

NO

RC N

NOE

RC N

HE

RÑÇÏõ »¯×÷ÓÃ


N

H

N

NO

RLi

THF, -80LDA

oC

N

NO

Li

C3H7X

N

NO

SnCl2HCl

N

H¶¾ÇÛ¼îC2H5CHO

N

NOOH

SnCl2, HCl

N

H OH

ôÇ¶¾ÇÛ¼î


RNH CHÑÇÏõ »¯£¬½ðÊô»¯

EE

N CR

ON EN CR

N NOC6H5CH2

C6H5CH2

1,3-¶þäå±ûÍé

1,4-¶þäå¶¡ Íé

C6H5CH2 N

C6H5

C6H5CH2 N

C6H5

7.2 基团的反应性转换 7.2.3 烃类化合物的极性转换

1 ．芳香族化合物的极性转换

通过使芳香族化合物与金属配合的办法，可以实现芳香族化合物的可逆极性转换，即使芳香环由亲核性变为亲电性。这是因为芳香烃与金属配合以后，由于电子效应和立体效应的影响，使芳香配体部分发生很大的变化，因而能发生原来不能发生的亲核反应，反应后，可以很方便地将配合的金属除去，而得到不带金属的芳香族化合物；芳香族化合物配合的金属恰似起到了一个既易于引入又容易除去的活化原子团的作用；进行反应的条件温和，为有机合成提供了方便。


1 ．芳香族化合物的极性转换 Cr

OC COCO

用相应的芳香族化合物与六羰基铬 [Cr(CO)6] 在惰性溶剂( 通常用 CH3OCH2CH2-O-CH2CH2OCH3) 中回流数小时，六羰基铬中的三个羰基被芳香烃置换而得到一芳香烃三羰基铬，产物用有机溶剂重结晶后通常为黄色或橙黄色晶体。当芳环上带有各种不同取代基时，亦能用这种方法制备相应的三羰基铬配合物。当取代基为排斥电子的基团时，如 -OCH3 、 -NH2 、 -N(CH3)2 时，产率均在 80％以上。反应完成后除去配合的金属不影响芳环上所带的各种官能团，要除去配合的金属常用碘或四价铈盐等氧化剂



OC COCO

一芳香烃三羰基铬的主要特征是：首先，由于芳香烃和三羰基铬的配位使芳核上电子云密度降低，有利于发生亲核取代反应；其次，使芳核上其它原子、基团、侧键的性质都发生变化。

Cr(CO)3

CrOC CO

CO

X + Y

X

Y

_ X

Cr(CO)3

Y[O]

25oC

Y

CrOC CO

CO

F

CrOC CO

CO

F

CO2Et

CO2Et

CrOC CO

CO

CO2Et

CO2Et

CO2Et

CO2EtEtO2C CO2Et [O]-F-

Cr(CO)3

+ R[O]

R

Cr(CO)3

R

H

Cr(CO)3

R

(6)

R= CN、 COOR等基团



OC COCO

一芳香烃三羰基铬的主要特征是：首先，由于芳香烃和三羰基铬的配位使芳核上电子云密度降低，有利于发生亲核取代反应；其次，使芳核上其它原子、基团、侧键的性质都发生变化。

Cr(CO)3

CrOC CO

CO

X + Y

X

Y

_ X

Cr(CO)3

Y[O]

25oC

Y

CrOC CO

CO

F

CrOC CO

CO

F

CO2Et

CO2Et

CrOC CO

CO

CO2Et

CO2Et

CO2Et

CO2EtEtO2C CO2Et [O]-F-

Cr(CO)3

+ R[O]

R

Cr(CO)3

R

H

Cr(CO)3

R

(6)

R= CN、 COOR等基团



OC COCO

Cr(CO)3

OM

OM

CO2Bu-t

OM

t-BuO2CCO2Bu-tLi

过量I 2, 86%+

94 : 6

Cr(CO)3

[O]CH2COOCH3

NaH/DMFBr(CH2)3Br

Cr(CO)3COOCH3 COOCH3

89%

Li CNCN CH3I I2

(OC)3Cr (OC)3Cr

CN

(OC)3Cr

CH3

CN

CH3



OC COCO

N

N

Cu ClClNa

Et2O, 回流N

Cu

N

Cu I0

(8)(7)

I

N

Cu

RX

N

R

Ö÷Òª²ú Îï

+

N R

CH3COClÒÒÃÑ-¼ºÍé»ØÁ÷

N

COCH3

Ö÷Òª²ú Îï

+

N COCH3

80%

ÒÒÃÑ£¬»ØÁ÷


2 ．烯烃的极性转换

烯烃分子中的碳碳双键具有较高的电子云密度，作为电子给予体，容易发生亲电加成反应。当烯烃分子中碳碳双键上的不饱和碳原子被强吸电子的原子或原子团如 -X 、 -CF3 、 -CN 、 -CHO 等取代后，碳碳双键必定受强吸电子的原子或基团的影响而改变它的极性，作为电子受体而能发生亲核加成反应

CH2HC CN

ROH

H2S

RNH2

ROCH2CH2CN

HSCH2CH2CN

RNHCH2CH2CN

CH2HC CF3 + ROH ROCH2CH2CF3


2 ．烯烃的极性转换 Fe

Cp

OC CO

Br (Cp = »· Îì ¶þÏ©»ù)

Cp(CO)2Fe + Nu (CO)2 Fe

Cp

Nu

Cp(CO)2Fe

(CH2)3

NH3

Cp(CO)2Fe

HN

FeCp

CO

NAg2O

O

NO

H2O + C2H4 + PdCl42 Pd OH2

Cl

Cl

(II)

Pd

HO

Cl

Cl

OH2

¦Â Ïû ³ý_CH3CHO + Cl + HCl + Pd [0]

CuCl2 /O2

Documents

第 7 章 基团的保护与反应性转换

第 7 章基团的保护与反应性转换