芐醚是一種非常穩(wěn)定的保護(hù)基,一般不受其他保護(hù)基的脫保護(hù)影響,是非常重要的保護(hù)羥基的方法。一般烷基上的羥基在用芐基醚保護(hù)時(shí)需要用強(qiáng)堿,但酚羥基的芐基醚保護(hù)一般只要用碳酸鉀在乙腈或丙酮中回流即可,烷基化在乙腈中速度比丙酮中要快四倍左右,因此一般用乙腈做溶劑居多。若反應(yīng)速度慢可用DMF做溶劑,提高反應(yīng)溫度,或加NaI, KI催化反應(yīng)。
保護(hù)方法匯總
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16. BnBr, CsOH, TBAI, 4-A MS, DMF, 23℃, 3h,73-97%產(chǎn)率。
17. BnCl, Cu(acac)2, 回流,3-5h,65-92%產(chǎn)率。此方法一般neat反應(yīng)。伯醇優(yōu)先反應(yīng),酚不反應(yīng),在THF中產(chǎn)率很低。
18.
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19. BnOH,BiBr3,四氯化碳,室溫,76-95%產(chǎn)率。
20. Ph2POBn,2,6-二甲基苯醌,二氯甲烷,室溫,0.5h,90-95%產(chǎn)率。此方法還可以用于合成PMB, 肉桂基和叔丁基醚。
21. LiHMDS,BnBr,TBAI,THF,-78℃ - 25℃,72%產(chǎn)率。
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參考文獻(xiàn):
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脫保護(hù)方法
芐基醚的裂解主要是通過(guò)催化加氫的方法,Pd是理想的催化劑,用Pt時(shí)會(huì)產(chǎn)生芳環(huán)上的氫化作用。非芳性的胺可以使催化劑活性降低,阻礙O-脫芐。
一、氫化還原法
芐基的脫保護(hù)速率和芐基苯環(huán)上的取代基有一定關(guān)系。吸電子基團(tuán)不利于反應(yīng),給電子基團(tuán)加速反應(yīng)。![]()
1、氫氣,Pd/C,乙醇,95%收率【1, 2】。Pd與Pt相比更適用于脫芐,Pt導(dǎo)致芳環(huán)氫化。反應(yīng)體系中非芳香胺會(huì)阻礙O-脫芐基反應(yīng)【3】,加入碳酸鈉也會(huì)阻礙脫芐反應(yīng),但不影響雙鍵的還原【6】。與之類似的乙二胺也會(huì)和Pd絡(luò)合減緩脫芐反應(yīng),但對(duì)脫芐酯沒(méi)有影響。環(huán)氧在鈀碳脫芐條件下穩(wěn)定,但炔烴會(huì)被還原。孤立烯烴會(huì)對(duì)氫化脫芐會(huì)有影響,但通常條件下,反應(yīng)的選擇性和烯烴的取代度與位阻有關(guān),有報(bào)道三取代的酯共軛烯烴在氫解脫芐中選擇性很好【11】。在PMB存在下可以用此條件(鈀碳,乙酸乙酯,室溫,18h)選擇性脫芐【12】。
氫解脫芐和溶劑有很大關(guān)系【13】:
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Ti-HMS改性的鈀碳可以加速含有酸敏感基團(tuán)的底物的脫芐【14】。胺基醇結(jié)構(gòu)可以毒化鈀碳或氫氧化鈀【16】.
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2、馬來(lái)酰亞胺結(jié)構(gòu)可以毒化鈀催化劑,在含有芳鹵結(jié)構(gòu)的底物脫芐時(shí),馬來(lái)酰亞胺可以確保底物不會(huì)脫鹵。【18】
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3、除了氫氣,還有很多方法原位得到氫氣用于氫化脫芐。如,甲酸【19】,甲酸銨(甲醇,回流,91%收率)【20】,異丙醇【21】,環(huán)己烯(1-8h,80-90%收率)【22】和環(huán)己二烯(室溫,2h)【23】。上述條件下,若以乙酸乙酯作為溶劑可以在PMB存在下選擇性脫除芐基【24】。當(dāng)用甲酸銨作為氫原進(jìn)行脫芐時(shí),有時(shí)會(huì)得到亞芐基縮醛【20】,甲酸作為氫原時(shí),三取代的烯烴不受影響【26】,而N-Cbz,CO2Bn,BOM,N-2-ClCbz和PhOBn則被脫除【27】。利用單甲酸肼脫芐時(shí)可以在甲醇或乙酸中在室溫下反應(yīng)而不用回流【28】。在下面條件下脫芐,二取代烯烴不受影響:1-甲基-1,4-環(huán)己二烯,Pd(OH)2/C,碳酸鈣,乙醇(90%)【29】。
4、鈀碳,無(wú)水三氯乙酸,甲醇,74-93%產(chǎn)率。此條件下Troc基團(tuán)不受影響【33】。
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5、Raney鎳W2或W4,乙醇,85-100%收率。【34, 35】單或二甲氧基取代的芐醚,苯甲醛和對(duì)甲氧基苯甲醛的縮醛在此條件下不分解,三取代的烯烴不會(huì)被還原。
6、氯化鈀,乙醇,水,氫氣,79-99%收率。此條件常用于肽的脫芐,氯化鈀要化學(xué)當(dāng)量加入。【36】
7、Rh/Al2O3,氫氣,100%收率。【37】
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參考文獻(xiàn)
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二、Lewis酸法
1、Me3SiI, DCM, 室溫,15min,100%產(chǎn)率。【61】此試劑可以用于其他醚和酯的脫保護(hù)。
2、Me2BBr,1,2-二氯乙烷,0℃到室溫,70-93%產(chǎn)率。【62】此試劑也可以裂解酚甲基醚,叔基醚和烯丙基醚。
3、三氯化鐵,乙酸酐,55-75%收率。【63】硫酸也可以催化此反應(yīng)。【64】
4、乙酸酐,硫酸,甲醇,甲醇鈉。【67】
5、二氯化鉻,碘化鋰,EA,水,80-89%收率。芐基醚的相對(duì)活性:DOB>DMB>PMB~Bn。【68,69】
6、Zn(OTf)2,DCE,BzBr,室溫,10min,95-98%收率。TBDMS醚和縮丙酮在此條件下也會(huì)分解。【70】
7、BzBr,石墨,DCE,50℃,1-4h,67-91%收率。此條件也可以裂解烯丙基,烷基,炔丙基和叔丁基醚。【71】
8、Sc(CTf3)3或Sc(NTf2)3,苯甲醚,100℃,77-97%產(chǎn)率。此條件也可以裂解MPM醚,MPM胺和芐酯。【72】
9、
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【73】
10、
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【74】
11、
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【75】
12、EtSH,三氟化硼乙醚,63%收率。【76】芐基胺在此條件下穩(wěn)定,三氟化硼乙醚/二甲硫醚可以用于裂解烯丙基芐基醚。【77】
13、Et2AlSPh,DCM,正己烷,-5℃。【78】
十14、三氟化硼乙醚,碘化鈉,乙腈,0℃,1h,室溫,7h,80%收率。【80】
15、
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【81】
16、
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此例選擇性非普遍情況。【82】
17、
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此條件下在苯基芐醚存在下,選擇性脫除烷基芐醚。【83】
18、BCl3.DMS,DCM,5min到24h,室溫,16-100%收率。【84】此條件下Trityl脫除,苯基芐基醚穩(wěn)定。
19、BBr3,60%收率。【86】,SBn在此條件下穩(wěn)定。【87】
20、三甲基溴硅烷,苯甲硫醚。【88】
21、三鹵化鋁,N,N-二甲苯胺,DCM,室溫,80-96%收率。【89,90】
22、TMSOTf,乙酸酐,10-15℃,85%收率。【91】反應(yīng)產(chǎn)物是乙酸酯,要水解得到產(chǎn)物。
23、AcBr,SnBr2或Sn(OTf)2,DCM,室溫,1-4h,76-97%收率。產(chǎn)物也是乙酸酯。【92】
24、氯化鋅,乙酸酐,乙酸,室溫,80-94%收率。【93】
25、
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【94】
參考文獻(xiàn)
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三、氧化法
1、CrO3/AcOH,25℃,50%收率【ROBn-->ROCOPh(ROH+PhCOOH)】。此方法酯基穩(wěn)定,糖苷和縮醛會(huì)分解。
【99】
2、四氧化釕,高碘酸鈉,四氯化碳,乙腈、水,54-96%收率【100】。芐醚氧化為苯甲酸酯,堿性條件下水解。
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此例中,應(yīng)用還原法(Na/NH3)沒(méi)有得到產(chǎn)物,而此法收率很好。
【101】
3、臭氧,50min,加入NaOMe,60-88%產(chǎn)率。【102】
4、NaBrO3, Na2S2O4, EA/H2O。
【103,,104】
5、(n-Bu4N)2S2O4,乙腈,5℃,甲醇鈉,甲醇,15℃,85-90%產(chǎn)率。芐醚先氧化為苯甲酸酯,接著醇解。【105】
6、NBS,hv,碳酸鈣,四氯化碳,水,86%產(chǎn)率。【106】
7、NIS(2.5eq),hv,乙腈。糖類芐基保護(hù)中,鄰位由羥基的芐醚優(yōu)先脫保護(hù)。【107,108】
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8、電解氧化: 1.4-1.7V,Ar3N,乙腈,二氯甲烷,LiClO4,二甲基吡啶。【109】
9、4-甲氧基-TEMPO,KBr,四氯化碳,水,0-5℃,NaOCl,硫酸氫鈉條件pH<8。62-76%產(chǎn)率。芐醚氧化為苯甲酸酯,水解。【110】
10、DMDO(過(guò)氧丙酮),丙酮,48h,室溫,85-93%收率。【111,112】
11、PhI(OH)OTs,乙腈。【113】
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12、DDQ,二氯甲烷,58℃,2天,52%產(chǎn)率。【114】
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此例中常用的還原脫芐基方法都不適用,應(yīng)用無(wú)水DDQ防止酸性條件下分解。
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此例中,利用Lewis酸脫芐會(huì)導(dǎo)致TIPS基的遷移,而此方法不會(huì)。【115】
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利用365nm光照條件下,在乙腈中反應(yīng),會(huì)加速DDQ脫芐速率,在室溫下就能反應(yīng)。MPM基團(tuán)脫除速度更快,選擇性更高,可以在芐基存在下選擇性脫除MPM,但此條件的缺點(diǎn)是烯鍵和炔鍵不穩(wěn)定。【118】
13、
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下面幾個(gè)非氧化條件
14、25%MsOH/氯仿,25℃,84%收率。【120】
15、6N HCl,回流,92%收率。【121】
16、P4S10,二氯甲烷,88%產(chǎn)率。【122】
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參考文獻(xiàn)
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四、單電子轉(zhuǎn)移還原法
1、Na/液氨【38,39】。Na/乙醇【40】
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此例中酯沒(méi)有被還原,當(dāng)TBDMS基團(tuán)時(shí)乙酰基或苯甲酰基時(shí)反應(yīng)失敗。【41】
2、Li,NH3,THF,乙基烯丙基醚。
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此條件加入乙基烯丙基醚的原因是阻止底物烯丙醚的裂解。【43】
3、
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【46】
LiDBB在超聲條件下可以分解THF【47】,有報(bào)道,利用此試劑脫芐時(shí),對(duì)甲氧基芐基可以保留【48】。
4、Li,催化量萘,-78℃,THF,68-99%產(chǎn)率。【49】
5、鋰萘,THF,-25℃,55-80min,73-98%產(chǎn)率【50】,此條件下N-Ts,N-Ms,RCONRTs,RCONRMs和RCONRBn也可以脫保護(hù)。【51】
6、Ca/NH3,乙醚或四氫呋喃,2h,90%產(chǎn)率【52】,此條件下炔基不會(huì)被還原,但鈣金屬表面會(huì)有一層氧化膜,反應(yīng)引發(fā)比較困難,因此反應(yīng)中通常加入沙子一起攪拌,機(jī)械地磨去氧化膜。
7、K(10eq),叔丁胺(2eq),叔丁醇(2eq),18-冠-6(0.1eq),90-99%產(chǎn)率,此條件下亞芐基縮醛可以裂解。【53】
8、鎂,甲酸銨,甲醇,室溫,88-90%產(chǎn)率。此條件下N-Cbz,N-2-Br-Cbz,N-2-Cl-Cbz,芐酯,His(BOM),N-Fmoc,2,6-二氯芐基苯醚和芐基苯醚都可以裂解。【54】
9、鋅,甲酸銨,甲醇,室溫,79-82%產(chǎn)率。芐硫醚和芐胺此條件下也可以脫芐。【55】
參考文獻(xiàn)
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編譯自:Protective groups in organic synthesis (Wuts & Greene,4th Ed), P: 109-116.
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