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 3C0CH 20H ,无机试剂任选,写出有关反应的化学

方程式。

[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;

NaOH

[0]

CH 3CHBrCH 2Br

- CH 3CHOH-CH 20H C H 3COCOOH

若将-COOH 转化-CH 2OH 就“ OK ” 了。再结合信息反应 ⑵可知,先将-COOH 转化为-COOC 2H 5,然后在

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

① CH 3CH=CH 2+Br 2 1

- CH 3CHBr-CH 2Br

CH 3CHBr-CH

2

Br + 2 H 2O

- CH 3CHOH-CH 2OH +2HBr ③ CH 3CHOH-CH 2

OH +1/2O 2 -CH 3COCOOH

④ CH 3COCOOH

+ C 2H 5OH

- CH 3COCOOC 2H 5+H 2O

其他略。

、防官能团受氧化的保护

已知:(1)

H 2O/H +

R 一 C 一 R'

(2) 0

11

I —

R_C_OC 2H 5+ 2 H 2

LiAIH 4

RCH 2OH C 2H 5OH

Br 2

CH 3CH=CH

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 也可与H 2加成,故必须

⑤ CH 3COCOOC 2H 5+ HOCH 2CH 2OH

CH 3CCOOC 2H 5

+H 2O

0 HOCH 2CH 2OH

II

------------------

例2.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯

HO Cl

2

一定条件

COOC 2H 5

A

2 5

催化剂①

,其生产过各如

CH 3I

,请据此回答:

CH

3

催化剂①

CH 3

Cl

2

OH

CH

3

一定条件

CH 3I

CH

3

O CH

3

OH

IH

COOH

O CH

3

C 2H 5OH

COOC 2H 5

O CH

3

(1)有机物A 的结构简式为H

OH

B

④ ⑤ ⑥

⑵反应⑤的化学方程式(有机物写结构简式,要注明反应条件

2 5

(3)反应②的反应类型是

号,

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:

Cl

答案:(1)

CH

3

HOOC (2)

O CH 3 + C 2H 5OH

H 5C 2OOC

o CH 3

+ H 2

O

(3 ) (4) ( 5 )略

归纳小结:

1 •酚羟基的保护

OH

CH 3I 或(CH 3)2SO 4

OH

OCH 3 HI

OH

酚甲醚对碱稳定,对酸不稳定。

2 •醛、铜羰基的保护 O

II

RCR'(H)

C 2H 5OH - 干HCI

RC(OEt) 2 H +

,H 2O

R'(H )

O

II

RCR'(H)

O

II

RCR'(H) HO CH 2CH 2 OH H +

R 、”O — R'(H) O

H +,H 2O

R'(H

)

缩醛(酮)或环状缩醛(酮)对碱Grig nard试剂,金属氢化物等稳定,但对酸不稳定。

3 •羧基的保护

RCOOH CH3°H(或Et°H)” RCOOCH 3 H或OH--------------- RCOOH

H+H2O

^^^NHCOCH 3 H2O

U H+或OH_ -

2) 10%HCI/THF

3) CH2N2/Et2O

三、官能团的定位

O H

O

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)。

1)O3—O2 H2O2

4 .氨基的保护