官能团定位及保护
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官能团的保护与定位
有机合成中有时会遇到这样的情况,本意只想对某个官能团进行处理,结果却影响了其它官能团。“投鼠忌器”,防止对其它官能的影响,常常采用先保护后恢复的方法。有时官能取代的位置有多种可能性,但要求必须上到规定的位置上,那就要进行官能团的定位措施。 一、防官能团受还原影响的保护与恢复
例1. 试以丙烯及其它必要的有机试剂为原料来合成CH 3COCH 20H ,无机试剂任选,写出有关反应的化学方程式。
已知:(1)R
C
R'
O
R
C
R'
O
C
H 2CH 2O R
C
R'
O HOCH 2CH 2OH H 2
(2)
R C OC 2H
O
RCH 2OH
C 2H 5OH
[简析]解有机合成题可以根据所要合成的物质,采用顺推、逆推齐推的思维方法。依题给的有关信息反应的规律并结合所学的知识,可由顺推法初步形成以下的合成路线; CH 3CH=CH
CH 3CHBrCH 2CH 3CHOH-CH 23COCOOH
Br 2
若将-COOH 转化-CH 2OH 就“OK ”了。再结合信息反应(2)可知,先将-COOH 转化为-COOC 2H 5,然后在LiALH 4作催化剂时与H 2成即可。但要注意在这一转化过程中,CH 3-CO-中的
O
也可与H 2加成,故必须
考虑将该官能团加以掩蔽和保护,最后重新将其 “复原”,这可以利用信息反应(2)的方法而达到目的。从而易写出合成 CH 3-CO-CH 20H 的有关反应方程式如下
CH 3CH=CH 2+Br 2
CH 3CHBr-CH 2Br
CH 3CHBr-CH 2Br CH 3CHOH-CH 2
CH
3CHOH-CH 2
3
COCOOH
CH 3COCOOH
C
2H 5
OH
CH 3COCOOC
2H 5+H 2O
CH 3COCOOC 2H 5+HOCH 2CH 2OH
CH 3CCOOC 2H 5
O O
其他略。
二、防官能团受氧化的保护
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例2.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯
COOC
2
H
5
O
H
,其生产过各如下图,请据此回答:
OH
CH
3
CH
3
I
CH
3
O CH
3
O CH
3
COOH COOC
2
H
5
OH
C
2
H
5
OH IH
B
④⑤⑥
H
3
OH
CH
3
CH
3
I
CH
3
O CH
3
O CH
3
COOH COOC
2
H
5
OH
C
2
H
5
OH IH
Cl
2
催化剂①A
一定条件
②③
(1)有机物A的结构简式为____________。
(2)反应⑤的化学方程式(有机物写结构简式,要注明反应条件):
(3)反应②的反应类型是__________(填编号,下同),反应④的反应类型属_________。
A.取代反应
B.加成反应
C.氧化反应
D.酯化反应
(4)反应③的化学方程式(不用写反应条件,但要配平):____________。
(5)在合成线路中,设计第③和⑥这两步反应的目的是:____________________________。
答案:(1)Cl CH3
(2)
O CH
3
HOOC C
2
H
5
OH O CH
3
H
5
C
2
OOC
3)(4)(5)略归纳小结:
1.酚羟基的保护
酚甲醚对碱稳定,对酸不稳定。
缩醛(酮)或环状缩醛(酮)对碱Grignard试剂,金属氢化物等稳定,但对酸不稳定。
3.羧基的保护
4.氨基的保护
酰胺基对氧化剂稳定,但对酸、碱不稳定。
三、官能团的定位
例3.维生素C(分子式为C6H8O6)可预防感染、坏血病等。其工业合成路线如下图所示:I.(1)上述①~③反应中,属于加成反应的有▲ (填数字序号)。
RCOOH RCOOCH3RCOOH
CH3OH(或EtOH)
H+
H+或OH
H2O
NH2(CH
3
CO)2O NHCOCH3
NH2
H+或OH
H2O
H
O
O H O
O
O
O
OH
OH
/TsOH
O
CHO aq.NaOH
1)
2)
H
O CO2Me
1)O3O2H
2
O2
2)10%HCl/THF
3)CH2N2/Et2O