Transcript Tobias Geid Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen 03.ppt

Schutzgruppen von Alkoholen und
Phenolen
 Tobias Geid
 25.1.2010
 OCF 2009/10 AK Jauch
 Betreuer: Hans Müller
1/25
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Übersicht




Silylether
Ether
Ester
Acetale und Ketale
 Carbonate
 Sulfonate
2/25
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
R1
 Was ist ein Silylether ?
> O-Si-Bindung
R3
R2
R
O Si R
R
 Wie wird die Gruppe eingeführt?
> stickstoffbasenkatalysierte nucleophile Substitution
am Si –Atom bei Raumtemperatur
R3
R2
O H
R1
+
X
R3
Si R
R R
R2
3/25
O
R1
Si R
R R
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Häufig verwendte Stickstoffbasen zur Anbringung
DMAP
Imidazol
4/25
Lutidin
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Arten von Silylethern
unterschiedliche Säuren- und Basenstabilität
TMS
Si
TBDMS
OR
Si
TES
TIPS
TBDPS
Ph
OR
Si
OR
Si
5/25
OR
Si
Ph
OR
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Abspaltung von Silylethern

Vor allem durch Säuren und Basen:
( TMS durch schwach saure Lösungen selektiv
abspaltbar)

Abspaltung durch Fluorid möglich
(da große Bindungsenthalpie Si-F :142 kcal/mol,
Vergleich O-Si :112 kcal/mol)
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Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Typische Reagenzien zur Spaltung mit Fluorid
HF
TBAF
7/25
N
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Beispielmechanismus
CH3
H3C
O
H3C
CH3
F
CH3
CH3
-
H3C
O
Si
H3C
H3C
CH3
-
CH3
F Si
CH3
CH3
-
H3C
CH3
CH3
+
H
CH3
H3C
OH
H3C
8/25
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Regioselektive Anbringung von Schutzgruppen
>
mit sterisch anspruchsvollem TBDPS
OH
OH
Si Cl
+
Si O
HO
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Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Silylether
 Fazit


Silylether am häufigsten verwendete
Sauerstoffschutzgruppe
Gründe sind vor allem:
- hohe Affinät des Siliciums zum Sauerstoff
- hohe Selektivität durch die weiteren
Siliciumsubstituenten (Sterik) einstellbar
10/25
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ether
 Arten von Etherschutzgruppen
Methylether
O
Benzylether
t-Butylether
O
O
R
Allylether
Ph
R
O
R
R
Methoxymethylether
(MOM)
Tritylether
Ph
Ph
O
R
Benzyloxymethylether p-Methoxybenzylether Tetrahydropyranylether
(BOM)
(PMB)
(THP)
O
MeO
O
O
R
Ph
O
O
R
O
11/25
R
O
R
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ether
 Einführung der Etherschutzgruppe
basisch: Williamson-Ethersynthese
(gilt für R= Me, Allyl, Benzyl, PMB, MOM)
 BOM und Tritylester müssen mit Stickstoffbase
eingeführt werden

R
R
2
1
R
O
R
-
+
Cl CH3
3
R
2
O
R
12/25
1
3
CH3
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ether
 Einführung der Etherschutzgruppe
>
sauer: elektrophile Addition (z.B. bei THP)
R
R
O
+
H
+
O
2
1
O
R
3
R
H
R
2
O
HC
R
H
13/25
1
3
O
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ether
 Abspaltung der
Etherschutzgruppe
CH3
I
Si
CH3
H3C
O
H3C
R
I
HSi
H3C
O
CH3
CH3
R
>
Mit I-TMS (z.B. Me,
Benzyl, PMB)
R
OH
CH3
CH3
CH3
Si
O
R
14/25
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ether

Abspaltung der
Etherschutzgruppe
O

hydrogenolytisch reduktiv

metallkatalysiert
OH
H2
R
R
-Toluol
R
H2C
PdCl2, AcOH
O
NaOAc, H2O
15/25
OH
R
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ester
 Allgemeines

Ester sind basenlabile Schutzgruppen

Selektive Spaltung unter Erhaltung von TBDPS
oder TBS
O
O
O
R
Acetat(Ac)
O
R
Pivoloat(Piv)
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Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Ester
 Selektive Einführung von Estern
mit Lipasen (z.B. PPL)
OH
OH
OAc
OH
HO Ac
OH
OAc
PPL
98
17/25
2
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Acetale und Ketale
 Allgemeines

Acetale und Ketale dienen als Schutz für Diole
Methylenacetal
Isopropyliden-
Cyclopentyliden-
ketal
Ketal
Benzylidenacetal
Ph
O
R
O
O
R
R
O
O
R
R
O
O
R
18/25
R
O
R
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Acetale und Ketale
 Anwendung im Praktikum

Schützen der Alkoholfunktionen im Weinsäuremolekül
(Präparat 4C)
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Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Acetale und Ketale
 1.Schritt
O
O
O
O
HO
HO
OH
OH
-MeOH
OH
HO
H
O
+
OH
O
+
H3C
OH
O
H3C
CH3
H3C
CH3
CH3
CH3
O
O
O
O
HO
-MeOH
OH
HO
OH
-H+
OH
O
O
O
H
O
H3C
H3C
CH3
Isopropylidentartrat
20/25
+
CH3
CH3
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Acetale und Ketale
 2.Schritt
>
Nach Veresterung und Reduktion kann selektiv sulfoniert
werden
HO
OH
N
H
H3C
H
O
O
S O
O
H
O
O
H3C
CH3
H
H
O
O
Cl S
CH3
O
21/25
H3C
CH3
O
S
CH3
O
O
H
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Acetale und Ketale
 3.Schritt
H3C
O
S O
O
H
H
O
O S CH3
O
H
H3C
O
S O
O
H
O
O S CH3
O
H
H
O
O
O
S O
O
O
CH3
H3C
H3C
H
H
H
H
O
H3C
O
S O
O
H
CH3
H3C
O
O S CH3
O
H
+
H
H
O
O S CH3
O
H
H
H
O
O
+
CH3
C
H3C
22/25
O
+
HO
C
H3C
O
H
H3C
CH3
H
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Acetale und Ketale
H3C
O
S O
O
H
H
O
S
CH3
O
O
H
H3C
H
O
S O
O
H
H
O
O S CH3
O
H
H
O
O
H
O
H3C
H3C
CH3
O
+
CH3
O
H3C
H
H
O
S
CH3
O
O
H
H
HO
O
H
H
O
S O
O
+
O
H
23/25
CH3
H
CH3
Schutzgruppen von Alkoholen und Phenolen
 Literatur
 www.unimarburg.de/fb15/studium/praktikahauptfach/hauptstudi
um/ofp/synth/2schutzgruppen.pdf
 www.oci.uni-hannover.de/AK-Kalesse/OCFvorträge09SS/Handout_Schutzgrupprn.pdf
 Latscha,Kazmaier,Klein: „Organische Chemie“
 Brückner: „Reaktionsmechanismen“
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