Защитные Группы

Временно вводятся в молекулы орг. Соед. Для сохранения при хим. Р-циях определенных реакц. Центров. 3. Г. Должны отвечать след. Требованиям. А) избирательно защищать (блокировать) определенные функц. Группы. Б) быть устойчивыми к намеченным превращ. Молекулы. В) избирательно удаляться, регенерируя исходную группу в условиях, когда остальные части молекулы не изменяются. 3. Г. Вводят с помощью р-ций замещения, присоединения, циклизации и др. Для осн. Функц. Групп (ОН, СО, СООН, NH2, NHR, SH) известно более 1200 З. Г. Очень часто З. Г. Используют в пептидных синтезах. Благодаря их использованию осуществлен полный синтез мн. Сложных орг. Молекул, напр., инсулина, бычьей рибонуклеазы. Ниже приведены наиб. Распространенные З. Г. Алкильные и близкие к ним по строению группы защищают ОН, СООН, SH с образованием соотв.

Простых эфиров, сложных эфиров и сульфидов. Способы удаления таких 3. Г. Метильной - действием ВВr3, Me3SiI с гидроксильной или щелочным гидролизом с карбоксильной группы. Аллильной - изомеризацией в виниловый эфир с послед. Гидролизом. B-метоксиэтоксиметильной СН 3 ОСН 2 СН 2 ОСН, -обработкой к-тами Льюиса, такими, как ZnBr2, TiCl4. Метилтиометильной CH3SCH2 - действием солей Hg, Ag, Сu. Арилалкильные группы защищают NH2 (NHR), ОН, СООН, SH с образованием соотв. Замещенных аминов, простых и сложных эфиров, сульфидов. Примеры таких 3. Г. Бензильная - легко удаляется в условиях гидрогенолиза, п-метоксибензильная селективно снимается при окислении 2,3-дихлор-5,6-дициано-1,4-бензохиноном, трифенилметильная - наряду с гидрогенолизом удаляется в кислой среде.

Гетероциклич. Группы используют для защиты ОН и SH с образованием смешанных ацеталей и тиоацеталей. Тетрагидропиранильная и тетрагидрофурильная 3. Г. Устойчивы к действию металлоорг. Реагентов и легко удаляются при действии к-т. Тетрагидротиопиранильная и тетрагидротиенильная устойчивее к к-там, однако легко гидролизуются в присут. Солей Hg и Ag. Алкилиденовая и арилалкилиденовая группы защищают первичные амины, 1,2- и 1,3-диолы с образованием соотв. Азометинов, циклич. Ацеталей и кеталей. Такие З. Г., напр., метиленовая, этилиденовая, изопропилиденовая, бензилиденовая и ее аналоги, легко удаляются при кислотном гидролизе. Ацильные группы защищают ОН, NH2 (NHR), SH с образованием сложных эфиров, карбонатов, карбаматов, тиоэфиров, уреидов.

Эти группы, напр., формильная, ацетильная, бензоильная, пивалоильная, 1-адамантоильная, достаточно устойчивы в кислой среде и легко снимаются действием оснований или LiAlH4. Адамантоильная группа, в отличие от остальных ацильных, устойчива к действию магний- и литийорг. Соединений. Алкоксикарбонильные группы близки по св-вам к ацильным. N-Фенилкарбамоильная группа [PhNHC(O)] более устойчива к щелочному гидролизу. Силильные группы защищают ОН, SH, NH2 (NHR), СООН, образуя силиловые эфиры и силилзамещенные амины. Триметил-, триэтил-, триизопропил-, трет -бутилметил-, трет -бутилдифенилсилильные группы (в этом ряду увеличивается устойчивость в условиях кислотного гидролиза) легко удаляются при действии фторид-аниона.

Последние две из перечисленных силильных групп - одни из наиб. Универсальных и наиб. Часто используемых защит ОН. Алкоксильные и близкие к ним по строению группы защищают карбонильную ф-цию, образуя ацетали и дитиоацетали, в т. Ч. Циклические. Такие З. Г., напр., диметокси-, диэтокси-, этилендиокси- и пропилендиоксигруппы, удаляют кислотным гидролизом, причем циклич. З. Г. Более устойчивы, а скорость гидролиза пропилендиоксигруппы выше, чем этилендиоксигруппы. Ди(метилтио)-, ди(бензилтио)-, этилендитио- и пропилендитиогруппы гидролизуются в нейтральных условиях в присут. Солей Hg, Ag, Cu. Азотсодержащие группы защищают карбонильную ф-цию с образованием оксимов, гидразонов, азометинов, карбоксильную - с образованием гидразидов.

Указанные производные удаляются действием к-т. Лит. Защитные группы в органической химия, пер. С англ., М., 1976. Greene T.W., Protective groups in organic synthesis, N.Y., 1981, В. Г. Яшунский. .