Защитные группы для спиртов
Силильные эфиры
Реактив Гриньяра, натрий, основания «видят» кислый H группы OH — его прячут.
Как защитить OH силильной группой
- ROH + \(\ce{R3SiCl}\) + основание (имидазол, \(\ce{Et3N}\)) → \(\ce{ROSiR3}\): связь O–H заменена на O–Si.
- TMS (\(\ce{Me3Si}\)) снимается даже водой; TBS (\(\ce{t-BuMe2Si}\)) устойчив к основаниям, RMgX, окислителям.
- Снятие: фторид (\(\ce{Bu4N+F-}\), TBAF) — связь Si–F очень прочная; или кислота.
- Схема: защитить → провести реакцию → снять.
Примеры
1. 4-Бромбутан-1-ол → TBSCl, имидазол → TBS-эфир → Mg → ацетон → TBAF → 5-метилгексан-1,5-диол.
2. Без защиты 4-бромбутан-1-ол с магнием реактива не даёт: собственная OH разрушает связь C–Mg.
errorВыбирайте устойчивую защиту
TMS-эфиры гидролизуются уже при обработке водой; в многостадийном синтезе берут TBS.
edit_noteПопробуйте сами
Почему группу OH обычно защищают силилом, а не метилом?
expand_moreПоказать решение
Метиловый эфир поставить легко, но снять трудно (нужны \(\ce{BBr3}\) или HI); силильный эфир снимается мягко — фторидом.
Ацетали и другие защиты
Выбор защиты — это выбор условий, которые она переживёт.
Как выбрать защиту
- Тетрагидропиранильная (THP): ROH + дигидропиран (\(\ce{H+}\)) → ацеталь; устойчив к основаниям, снимается разбавленной кислотой.
- Бензильная (Bn): ROH + NaH, затем \(\ce{PhCH2Br}\) → \(\ce{ROCH2Ph}\); снимается гидрогенолизом (\(\ce{H2}\), Pd).
- 1,2- и 1,3-диолы защищают циклическим ацеталем: ацетон или бензальдегид + \(\ce{H+}\).
- Защита должна пережить все следующие стадии и сниматься в условиях, которые не трогают остальное.
Примеры
1. Пропан-1,2-диол + ацетон (\(\ce{H+}\)) → 2,2,4-триметил-1,3-диоксолан (ацетонид).
2. Бензилгексиловый эфир + \(\ce{H2}\) (Pd/C) → гексан-1-ол + толуол.
errorАцеталь боится кислоты
THP-эфиры и ацетониды не переживают кислую обработку — планируйте, где их снимать.
edit_noteПопробуйте сами
Какой ацеталь даёт бутан-1,3-диол с ацетоном (\(\ce{H+}\))?
expand_moreПоказать решение
2,2,4-Триметил-1,3-диоксан — шестичленный цикл.
push_pinГлавное
Защита временно превращает O–H в группу, устойчивую к нужным условиям. Силильные эфиры (TMS — лабильный, TBS — устойчив к основаниям, RMgX, окислителям) ставят хлорсиланом с основанием, снимают фторидом (TBAF: связь Si–F очень прочная) или кислотой. THP-эфир (дигидропиран, \(\ce{H+}\)) устойчив к основаниям, снимается кислотой; бензиловый эфир — гидрогенолизом (\(\ce{H2}\), Pd); 1,2- и 1,3-диолы защищают циклическими ацеталями. Схема: защитить → провести реакцию → снять.
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.