有机金属化合物
在格氏反应中保护基团
最后更新:2023年2月28日
保护基团在格氏试剂生成中的应用
现在我们已经讲过了最有用的格氏试剂反应除了环氧化合物,醛,酮,还有酯类-让我们回到如何做的话题使格氏试剂,尽管有一点变化。
以下是今天文章的摘要:
目录
1.介绍另一种方法,皇家搞砸制造格氏试剂
在之前的一篇文章中,我们说过,在某些情况下,由于酸性质子的存在,制造格氏试剂可能会失败。比如这个例子。
这里的问题是格氏试剂是强碱,甚至会与弱酸(如醇)发生反应。如果我们试图在一个有酸性官能团的分子上做格氏键,我们最终会破坏我们的格氏键。
我们发现解决这个问题的一种方法是把醇保护成某种惰性官能团(比如an)醚)不会与我们的格氏反应。
类似地,在其他分子中,由于类似的原因,格氏试剂也会失败。例如:为什么这种反应不给出所需的格氏试剂?
这里的问题是,如果你读了上一篇文章,你可能已经猜到了格氏试剂会自我反应!一旦形成,格氏就会和酮从起始材料开始。然后它可以和Mg反应生成新的格氏粒子,格氏粒子会和更多的粒子发生反应酮等等。结果是一团糟.
那么我们该如何解决这个问题呢?
2.“保护组”可以屏蔽功能组的攻击
如果我们能找到某种方法来"掩盖"酮在这种情况下,可能是一些不反应的官能团对格氏试剂完全没有反应,那么我们就可以得到格氏试剂而不会引起任何自反应性的问题。然后,一旦我们完成了,我们就可以“揭开”保护组或掩蔽组,显示我们的酮再一次。
就像我在这篇文章中所说的(见文章:酒精保护团体),你使用保护组有点像使用油漆布:例如,当你在粉刷一个房间时,你会用油漆布盖住电源插座,粉刷房间,然后当你完成时把油漆布拿掉。
3.缩醛作为醛和酮的保护基团
正如你可能怀疑的那样,有一个不错的解决方案。事实证明,不同种类的醚类是很好的保护基团因为它们对强碱和亲核试剂不反应。特别是在酮和醛的例子中,一个官能团叫做缩醛(有时称为“缩酮”)很适合这份工作。缩醛树脂类似于醚,只不过我们有一个碳连着两个O-R基团而不是一个。
缩醛树脂可以由醛和酮制成,用酒精和酸。[看到帖子:水合物,半缩醛和缩醛]。当缩醛保护组已经不需要了酮或醛可以通过添加恢复吗水酸(H3.O+)。
好吧,你可能会问。那又怎样?这在现实生活中是如何工作的呢?
4.保护基团在格氏试剂合成中的应用实例
为了回答这个问题,亲爱的读者,让我们举一个具体的例子。
我的想法是如果想要在一个分子上产生格氏试剂醛或酮我们需要保护它醛或酮事先这样它就不会和自己发生反应。
让我们看一下上面的例子。请注意,我们有一个芳基卤化物(一种连接在苯基团上的卤素),我们想把它变成格氏试剂。然而,我们也有一个酮.为了使格氏和用它来形成一个不同的键酮,我们需要保护酮在第一个分子上。
- 在步骤1,我们形成缩醛,通过使用酒精(CH3.OH在这种情况下)和催化酸(如H2所以4)。
- 在步骤2,我们用镁(Mg)金属制成格氏试剂。”醚这里只是溶剂——不必写出来,却常被提及。格氏试剂会没有反应缩醛.
- 在步骤3,我们通过加a来进行真正的格氏反应酮(环戊酮)。形成一个新的碳碳键。这会形成一个新的醇盐.然后,当反应结束时,我们通过在溶液中加入一种温和的酸来熄灭反应。注意,用温和的酸淬灭反应而不劈裂是很可能的缩醛(例如,温和的酸NH4Cl。)
- 最后,在步骤4我们加入强酸,它就会裂解缩醛为了恢复我们的酮.
注意,在这种情况下,我们可以结合步骤3和步骤4用H淬火3.O+和热量,但是我想把每一步分开画出来,这样更清楚。
5.摘要:格氏试剂与醇的反应
今天的重点是在制作格氏试剂时要注意反应官能团。
在下一篇文章中,让我们开始“向后思考”在合成中使用grignard。
在下一篇文章:格氏试剂合成(1)
笔记
注1我们讲过的其他官能团呢,比如环氧化合物和酯类?我们是否也要保护他们?
与环氧化合物,我们通常不雇佣保护小组.环氧化合物通常是反应性很强的物质,所以通常最好的方法是设计我们的合成环氧在最后.
酯类也是我们试图安装的功能组吗后生成格氏试剂,但原因略有不同。就我们的目的而言,没有太多好的保护基团酯类使用简单,可以快速阻止攻击。相反,我们通常必须采用一个较长的序列,其中包括1)约简酯到一个酒精2)保护酒精3)产生格氏反应,4)格氏反应,5)去保护酒精, 6)氧化酒精到一个羧酸,然后7)使酯从羧酸通过Fischer酯化反应。唷!在有机合成中,我们用一个短语来描述这样的序列。我们称之为a土地战争。
就像环氧化物一样,解决保护的最好方法就是酯就是用一种聪明的方式来设计我们的合成,从而完全避免它。
我们如何将一个分子上的羧基还原呢这个分子既含有羧酸又含有酮。我们能用乙二醇保护酮用LiAlH4只还原羧酸吗?
谢谢詹姆斯!
是啊!我们可以!缩醛不受碱的侵蚀,在碱性介质中是惰性的。所以你放入一些LiAlH4,当羧酸转化为酒精时,你加入一些温和的弱亲核酸(否则它会使酒精脱水或与酒精发生SN反应!),它会水解缩醛并返回酮。这样,你就得到了想要的产品。
缩醛作为醇和酮的保护基团
应该是
缩醛作为醛和酮的保护基团
修好了,谢谢!
第一张图在“实际产品”中包含一个错误——它应该是
BrCH2CH2CH(O-)CH2CH2CHO + MgBr+.使用实例