Разместить заказ
Вы будете перенаправлены на Автор24

Защитные группы для гидроксильной группы спиртов

8-800-775-03-30 support@author24.ru
Все предметы / Химия / Спирты, простые эфиры, тиолы и сульфиды / Защитные группы для гидроксильной группы спиртов
Содержание статьи

Защита функциональных групп

В последние десятилетия широко используют временное блокирование (защита) функциональных групп или отдельных положений молекулы, которые могут участвовать в реакциях, планируемых проводить по другим реакционные группы или положением соединения. Методы защиты функциональных групп в органических веществах имеют важное значение в связи с тем, что используя в синтезе многофункциональные соединения, исследователи постоянно сталкиваются с необходимостью селективного использования функциональной группы. При этом постоянно возникает вопрос относительно ввода защитных групп, стабильности защиты при следующих операций и способов устранения защиты основных функциональных групп, не занимая других реакционноспособных групп.

Обычно в защите нуждаются:

  • $-C-H$ - связи (ацетиленовые, ароматические и алифатические)
  • $-N-H$ - связи и замещены аминогруппы (первичные и вторичные амины, гидразин, гидроксиламин и третичные амины)
  • $-O-H$ группы (спиртов, диолов, фенолов и пирокатехина)
  • $-COOH$ групп
  • $-S-H$ групп
  • $-C = C-$ и $-C = C-$ связей (этиленовых, диенов и ацетиленовых)
  • $-CHO$ и $>$ $C = O$ групп и другие.

На сегодня установлены наиболее эффективные защитные группы и хорошо изучены их сравнительные преимущества.

Применение так называемой «защиты» включает три стадии: 1) образование инертного производного, 2) выполнение требуемого превращения с другой функциональной группой и 3) снятие защитной группы.

Защита гидроксильной группы

Примером применения защиты гидроксильной группы является окисление диолов по одной группе. Имеется в виду, что вторичную гидроксильную группу можно окислять в карбонильную и при наличии в молекуле других заместителей, например, первичной спиртовой группы. Для этого, первичную гидроксильную группу защищают превращением в трифенилметиловий эфир (тритильний защита) обработкой диола трифенил-хлорметан в присутствии основания (пиридина) при комнатной температуре. Эфир, который образовался, устойчивый в нейтральном и щелочной среде, а незащищенную вторичную спиртовую группу можно окислять диоксидом марганца. Защиту снимают при нагревании с разбавленной уксусной или соляной кислотой:

Готовые работы на аналогичную тему



Рисунок 1.

Наиболее универсальным и хорошо себя зарекомендовавшим методом защиты гидроксильной группы спиртов является образование эфира в результате кислотно-катализируемого присоединения спирта к 2,3-дигидропирану:



Рисунок 2.

Такой тетрагидропиранильный (ТГП) эфир инертен по отношению к нуклеофильному агенту, основанию ($RMgX$, $RLi$, $NaH$, $NaNH_2$, $RONa$ и др.), а также окислителю и восстановителю. Однако ТГП-группа чувствительна к кислотному расщеплению и удаляется в растворе соляной кислоты в метаноле:



Рисунок 3.

Ниже приведен типичный пример использования защитной ТГП-группы:



Рисунок 4.

Другой защитной группой является триметилсилильная группа, которая вводится с помощью $(CH_3)_3SiCl$. Эта группа легко удаляется под действием фторид-ионов:



Рисунок 5.

Другие методы защиты гидроксильных групп

Применяют и другие общепринятые реакции защиты гидроксильных групп.

Синтез диметилового эфира резорцина. Реакция защиты гидроксильных групп метильными: алкилирования фенолов диметилсульфатом в щелочной среде.



Рисунок 6.

Синтез гваякола. Реакция защиты: ацилирование одной гидроксильной группы бензоилхлорида; алкилирование свободной гидроксильной группы йодистым метилом; снятие защиты в щелочной среде.

Стадия 1. Синтез бензоилхлорида.



Рисунок 7.

Стадия 2. Синтез пирокатехина монобензоату



Рисунок 8.

Стадия 3: Синтез гваякол бензоата



Рисунок 9.

Стадия 4: Гидролиз бензоата гваякол



Рисунок 10.

Синтез 1,2,3,4,6-пента-$O$-ацетил-$\alpha$-$D$-глюкопиранозы. Реакция защиты: ацилирование гидроксильных групп в условиях перегруппировки $D$-глюкопиранозы в $\alpha$-форму.



Рисунок 11.

Синтез 1,2,3,4,6-пента-$O$-ацетил-$\beta$-$D$-глюкопиранозы. Реакция защиты: ацилирование гидроксильных групп в условиях перегруппировки $D$-глюкопиранозы в $\beta$-форму.



Рисунок 12.

Синтез 1,2,5,6-ди-$O$-циклогексилиден-$D$-глюкофуранозы. Реакция защиты: частичная защита пространственно приближенных гидроксильных групп в виде ацеталей.



Рисунок 13.

Пара-толил-$N$-$\beta$-$D$-глюкопиранозид. Реакция защиты гликозидной гидроксила $D$-глюкопираноз.



Рисунок 14.

Сообщество экспертов Автор24

Автор этой статьи

Автор статьи

наталия Богдановна врецена

Эксперт по предмету «Химия»

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
как работает сервис