保护基团法在天然产物合成中的应用及注意事项

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：特别是天然产物的合成中，保护基团的应用几乎是不可避免的，也常常是唯一可行的方法。保护基团法在实验室和药物合成工业中均被广泛应用。在实际工作中，要实施保护基团法，必须细致地考虑。保护基团必须能容易地进行保护，而且保护效率要高。保护基团在高度专一的条件下能选择性、高效率地被除去。

有机合成中，如果一种反应物分子中有几个部位或官能团可能发生反应，而我们又只希望在某一部位或官能团上发生反应，比较直接的办法是采用选择性的反应条件和试剂。但是在复杂分子的合成中，许多情况下找不到这样的直接条件，或选择性不好，于是必须采用另外的办法，将不希望发生反应的部位保护起来，使其成为衍生物形式，待达到目的之后再恢复原来的官能团，这样的办法称为“保护基团”（protecting groups）法。保护基团法可追溯到Emil Fischer时代，从他对碳水化合物的合成研究开始，保护基团在各种复杂分子合成中得到广泛应用，可以说这是这位有机化学大师对有机化学发展做出的一大贡献。特别是天然产物的合成中，保护基团的应用几乎是不可避免的，也常常是唯一可行的方法。保护基团法在实验室和药物合成工业中均被广泛应用。

有几种场合可考虑应用保护基团：一种是保护一些官能团后能达到反应希望的区域选择性；二是保护某些官能团后可以提高反应的立体选择性；三是基团保护之后有利于多种产物的分离。另外，如在Grignard反应或Wittig反应中，羟基的存在不影响反应，但要消耗试剂，在试剂比较贵重时，采用保护基团的方法是一种经济的选择。

在实际工作中，要实施保护基团法，必须细致地考虑。在选择保护基时，概括起来大致有七点要加以考虑：

（1）保护基的供应来源，包括经济程度，这在工业原料制备上尤其重要。

（2）保护基团必须能容易地进行保护，而且保护效率要高。

（3）保护基的引入对化合物的结构不致增加过量的复杂性，如保护中忌讳产生新的手性中心，像四氢吡喃（THP）和乙氧基乙醚（EE）都是产生手性的保护基。

（4）保护以后的化合物要能承受得起之后进行的反应和后处理过程。

（5）保护以后的化合物对分离、纯化、各种层析技术要稳定。

（6）保护基团在高度专一的条件下能选择性、高效率地被除去。

（7）去保护过程的副产物和产物容易被分离。

围绕这些要求，人们在经过了几十年的努力之后，今天仍不时有对新的保护基团研究工作的报道，为有机合成提供更加巧妙的手段。相信今后对这一领域的研究还会有更大的发展。