有机反应的选择性与控制

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1、第三章有机反应的选择性与控制本章内容(1)、有机合成反应的选择性；(2)、活化和钝化导向基的引入；(3)、羟基、羰基和氨基的保护。(4)、碳膈的形成；一、合成反应的选择性§3.1有机合成反应的选择性与控制（1）、定义：一个反应可能在底物的不同部位或方向进行，从而形成几种产物时的难易程度（2）、分类：1）化学选择性2）区域选择性3）立体选择性1、化学选择性（chemoselectivity）定义：不使用活化或保护等策略，反应试剂对不同的官能团有不同的反应活性如果反应中所使用的某种试剂对一个有多官能团的分子起化学反应时，只对其中一个

2、官能团起作用2、区域选择性（regioselectivity）定义：相同的官能团在分子的不同位置，反应活性不同，或生成产物的稳定性不同。如果反应中所使用的某种试剂只与分子的某一特定位置官能团的分子起作用，而不与其他位置上的相同官能团作用。催化氢化反应中碳－碳双键催化的活性比羰基高，若分子中同时有C=C和C=O时可选择性的还原双键催化氢化双键选择性最好的催化剂WilkinsonCatalyst:(Ph3P)3RhCl铑催化剂是碳碳双键选择性氢化的有效催化剂，用于烯烃的氢化，避免含氧基团被还原。通常只还原位阻最小的单取代或双取代双键3

3、、立体选择性（enantioselectivity）定义：一个反应中可能生成两种空间结构不同的立体异构体，生成的两种异构体的量不同，称反应具有立体选择性包括顺反异构，对映异构，非对映异构选择性。这种反应常与作用物的位阻、过渡状态的立体化学要求以及反应条件有关二、控制选择性的因素热力学控制：由各个反应产物的稳定性来确定动力学控制：由各个反应的反应速率确定§3.2导向基的引入溴是邻、对位定位基团，怎样引入导向基？合成路线：引入导向基原则１、招之即来，挥之即去２、活化是导向的主要手段３、钝化导向４、利用封闭特定位置进行导向活化是导向的主

4、要手段例一怎样改善?逆合成分析：合成：合成路线例二:合成路线：逆合成分析：钝化导向例一：例二：利用封闭特定位置进行导向例一：例二合成：合成路线：例二：合成路线合成：合成路线：selectivity§3.3ProtectingGroups保护基团保护基应用的策略：控制反应的区域选择性提高反应的立体选择性有利于多种产物的分离提高反应的经济性理想的保护基能选择性地、容易地与被保护地基团反应，达到高的转化率.（容易引入所要保护地分子）与被保护基形成的结构能够经受住所要发生的反应的条件，而不起反应反应结束后，在不损及其余部分的条件下

5、可以方便的裂解脱出，脱出的保护基易于从反应物中分离除去保护基容易得到，反应易操作，少污染等因素§3.3.1醇的保护醚类缩醛、缩酮类酯类ProtectinggroupsforalcoholsR-OH合成：例1：1、醚类保护基1）甲基醚（Me醚）甲醚的制备与脱保护常用的甲基化试剂：(MeO)2SO2硫酸二甲酯－氢氧化钠；MeI碘甲烷－氢氧化钠；重氮甲烷去保护在酸的作用下完成：浓的氢碘酸；BBr3；三甲基硅烷甲醚能稳定存在的范围：pH=1－14范围稳定，强碱、亲核试剂、氧化剂、有机金属试剂、催化氢化、氢化物还原试剂存在时均不受影响Mec

6、hanismfordeprotectionofmethylether:Hard-softacidsandbasesprinciple2)苄醚(Bn醚）例二：合成路线：与烯丙基或苄基相连的C-O键，C－N键易发生氢解反应,苄酯、苄醚、苄胺的苄基可以氢解除去。而苄基可用于羧基、醇及胺的保护基团，钯－碳是氢解苄－氧键或苄－氮键的有效催化剂催化氢解苄醚保护基的制备：由PhCH2Cl（氯苄）或PhCH2Br/KOH（溴苄）烃基化制得苄醚能稳定存在的范围：pH=1－14范围稳定，亲核试剂、氧化剂、有机金属试剂、氢化物还原试剂等存在时均不受影响

7、苄醚的去保护方法：1）采用氢解方法，钯－碳催化氢化（Pd－C催化氢解），特点是其他醚键可以保留；2）Li或Na/液NH3可溶金属（钠或钾液氨）还原法3）叔丁基醚例二：叔丁基醚制备：醇与2－甲基丙烯反应，浓硫酸或三氟硼酸/磷酸作催化剂脱保护方法：叔丁基醚能稳定存在的范围：pH=1－14范围稳定，亲核试剂、氧化剂、有机金属试剂、催化氢化、氢化物还原试剂、可溶性金属还原等存在时均不受影响叔丁基醚对酸的稳定性比甲醚和苄醚差，利用此点差异，选择性裂解叔丁基醚叔丁基醚的去保护方法：无水三氟乙酸（CF3COOH）、三甲基硅碘或氢溴酸（HBr－C

8、F3COOH）4）四氢吡喃醚（THP醚）制备方法：由二氢吡喃与醇在H＋催化下制备THP醚脱保护方法：室温下，在酸性条件下H+/H2O水解稳定存在范围：中性或碱性条件下稳定，对格氏试剂，烷基锂、氢化铝锂、烃化剂和酰化剂等存在时均不受影响应用范围：广泛