论文部分内容阅读
在有机合成中,常常遇到选定的氧化剂会同时氧化指定的基团与非指定的基团,造成无法合成目标分子,通常方法是把能被氧化的非指定的基团先保护起来,把指定的基团先氧化,再设法恢复被保护的基团,这样不需通过寻找特殊氧化剂途径也可达到选择性氧化效果。
类型一:保护 ,氧化-OH
例1 由 合成 。
解析 常规思维
但第①步反应: 易被O2破坏,现采取先保护 ,让-OH被氧化,再恢复 ,使之避免氧化。
类型二:保护-CHO,氧化
例2 由CH2= 合成 。
解析 乙烯基CH2=CH-在KMnO4/OH-条件下很易氧化成频那醇 ,但同时醛基-CHO也被KMnO4/OH-氧化成羧酸盐-COO-,必须先保护-CHO,再氧化乙烯基。
CH2=CH-CH(OC2H5)2
类型三:保护-OH,氧化-CH3
例3 由HO CH3合成HO COOH。
解析 众所周知: CH3COOH,但若用KMnO4/H+一定会氧化酚羟基,生成粉红色醌结构,必须把酚羟基保护,再氧化-CH3。
HO CH3 H3CO CH3
H3CO COOH HO COOH
类型四:保护-NH2,氧化-CH3
例4 由H2N CH3合成
H2N COOH。
解析 同理,KMnO4/H+能氧化苯环上-CH3,同时会氧化苯环上-NH2,必须把-NH2先保护起来,再氧化-CH3。
H2N CH3
H3C
H2N COOH
类型五:保护非指定氧化的-OH,氧化指定氧化的-OH
例5 由 合成 。
解析
为了氧化2号碳上-OH,采取KMnO4/H+把两-OH全氧化,再用乙二醇把羰基反应成缩酮以保护羰基。羧基还原为羟基唯一途径先变为酯,再用LiAlH4还原便可。本题是指定2号-OH被氧化,仍然涉及到官能团保护问题。
由以上举例我们可以得出以下结论:
1.防止碳碳双键( )被氧化,用HX加成生成卤代烃保护,再用NaOH醇溶液加热退去保护。
2.防止醛基(-CHO)被氧化,用HOC2H5/H+生成缩醛保护,再用强酸(H+)退去保护。
3.防止酚羟基被氧化,用CH3I反应成醚保护,再用HI溶液退去保护。
4.防止氨基(-NH2)被氧化,用CH3COOH/乙酐反应成酰胺保护,再用强酸(H+)退去保护。
5.防止非指定的醇羟基被氧化,用乙二醇保护被氧化的指定醇羟基,选择性还原被氧化的非指定醇羟基,再用强酸(H+)退去保护。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
类型一:保护 ,氧化-OH
例1 由 合成 。
解析 常规思维
但第①步反应: 易被O2破坏,现采取先保护 ,让-OH被氧化,再恢复 ,使之避免氧化。
类型二:保护-CHO,氧化
例2 由CH2= 合成 。
解析 乙烯基CH2=CH-在KMnO4/OH-条件下很易氧化成频那醇 ,但同时醛基-CHO也被KMnO4/OH-氧化成羧酸盐-COO-,必须先保护-CHO,再氧化乙烯基。
CH2=CH-CH(OC2H5)2
类型三:保护-OH,氧化-CH3
例3 由HO CH3合成HO COOH。
解析 众所周知: CH3COOH,但若用KMnO4/H+一定会氧化酚羟基,生成粉红色醌结构,必须把酚羟基保护,再氧化-CH3。
HO CH3 H3CO CH3
H3CO COOH HO COOH
类型四:保护-NH2,氧化-CH3
例4 由H2N CH3合成
H2N COOH。
解析 同理,KMnO4/H+能氧化苯环上-CH3,同时会氧化苯环上-NH2,必须把-NH2先保护起来,再氧化-CH3。
H2N CH3
H3C
H2N COOH
类型五:保护非指定氧化的-OH,氧化指定氧化的-OH
例5 由 合成 。
解析
为了氧化2号碳上-OH,采取KMnO4/H+把两-OH全氧化,再用乙二醇把羰基反应成缩酮以保护羰基。羧基还原为羟基唯一途径先变为酯,再用LiAlH4还原便可。本题是指定2号-OH被氧化,仍然涉及到官能团保护问题。
由以上举例我们可以得出以下结论:
1.防止碳碳双键( )被氧化,用HX加成生成卤代烃保护,再用NaOH醇溶液加热退去保护。
2.防止醛基(-CHO)被氧化,用HOC2H5/H+生成缩醛保护,再用强酸(H+)退去保护。
3.防止酚羟基被氧化,用CH3I反应成醚保护,再用HI溶液退去保护。
4.防止氨基(-NH2)被氧化,用CH3COOH/乙酐反应成酰胺保护,再用强酸(H+)退去保护。
5.防止非指定的醇羟基被氧化,用乙二醇保护被氧化的指定醇羟基,选择性还原被氧化的非指定醇羟基,再用强酸(H+)退去保护。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。