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
②
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
③
CH
3
一定条件
CH 3I
CH
3
O CH
3
OH
IH
COOH
④
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
口
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