שיעור זה מתעמק במושג הגנה והסרה של קבוצה פונקציונלית הבסיסית לכימיה אורגנית סינתטית. תופעות אלו מוסברות בהקשר של כוהל אליפטי וארומטי.
הֲגָנָה
הוא מגדיר קבוצת הגנה כחומר המסכה כדי להפוך את הצורונים התגובתיים יותר לאינרטיים למערכת נתונה של תנאים. מושג זה מתואר באמצעות המחשה של זרימת נוזל דרך שקעים שונים במכלול של צינורות. האנלוגיה עוזרת להבין את תפקידה של קבוצת הגנה בסלקטיביות תגובה, כמו במקרה של אלקילציה אורגנוליתיום של הליד בנוכחות קבוצת כוהל חומצית מתחרה. הדוגמה מראה כיצד הגנה על קבוצת הכוהל עוזרת להשיג אלקילציה של הליד. קבוצות הגנה פופולריות עבור כוהל כוללות את משפחת הטריאלקילסיליל עבור נוקלאופילים או בסיסי פחמן וחנקן וקבוצת טטרהידרופירניל (THP) עבור בסיסים חזקים. בדוגמה הקודמת, ההליד של נגזרת הטריאלקילסיליל מגיב עם הכוהל בנוכחות זרז נוקלאופילי ליצירת אתר טריאלקילסיליל.
הסרת ההגנה
כל הגנה מלווה בהסרת ההגנה לאחר התגובה המיועדת. הסרת ההגנה מחזירה את המערכת למצבה המקורי. בהגנה עם קבוצות טריאלקילסיליל, הסרת ההגנה מושגת באמצעות מלחי פלואוריד כמו טטרה-n-בוטילמוניום פלואוריד (TBAF) המסיסים בממיסים אורגניים. כאן, פרוטונציה מחדש של החמצן מחדשת את הכוהל המקומי. במקרה של הגנה עם THP, הסרת ההגנה מושגת באמצעות הידרוליזה חומצית.
עקרון העיצוב
השיעור גם מבהיר את העקרונות מאחורי עיצוב קבוצת הגנה באמצעות איור של בית בתנאי מזג אוויר חיצוניים משתנים. זה מדגים את הסלקטיביות שמציעה קבוצה מגנה בסביבה ספציפית. לדוגמה, THP מגן על כוהל מבסיסים חזקים. האצטאל הנוצר במקרה זה יציב כלפי בסיסים אך רגיש להידרוליזה חומצית.
מלבד תנאי התגובה, לתגובתיות המולקולה שיש להגן יש גם תפקיד מפתח בעיצוב קבוצת הגנה מתאימה. לדוגמה, היכולת של מתיל אתרים להגן על פנולים נמצאה בלתי הולמת עבור כוהל אליפטי. כאן, היציבות של הקבוצות העוזבות המקבילות במהלך הסרת ההגנה משחקת תפקיד מפתח. לדוגמה, האלקוקסידים, בניגוד לפנוקסידים, הם קבוצות עוזבות גרועות להסרת ההגנה באמצעות מימן ברומיד.
הטבלה הבאה מסכמת את קבוצות ההגנה/הסרת ההגנה השונות עבור סוגים שונים של כוהל ותנאים קשורים:
קבוצה מגינה | מִבְנֶה | מגן | מ | הֲגָנָה | הסרת ההגנה |
טריאלקילסיליל (R3Si–), e.g., TBDMS |
Me3Si–OR (Me3C)Me2Si–OR |
כוהל (OH באופן כללי) |
נוקלאופילים,, בסיסים C או N |
R3SiCl, base |
H+, H2O, or F− |
טטרהידרופירניל (THP) |
כוהל (OH באופן כללי) |
בסיסים חזקים | 3,4-דיהידרופירן,, H+ |
H+, H2O | |
אתר בנזיל (OBn) |
כוהל (OH in general) |
Almost everything | NaH, BnBr | H2, Pd/C, or HBr |
|
מתיל אתר (ArOMe) |
פנולים (ArOH) |
בסיסים | NaH, MeI, or (MeO)2SO2 |
BBr3, HBr, HI, Me3SiI |
From Chapter 10:
Now Playing
Alcohols and Phenols
7.2K Views
Alcohols and Phenols
16.3K Views
Alcohols and Phenols
14.0K Views
Alcohols and Phenols
18.6K Views
Alcohols and Phenols
6.1K Views
Alcohols and Phenols
19.2K Views
Alcohols and Phenols
10.2K Views
Alcohols and Phenols
5.3K Views
Alcohols and Phenols
3.3K Views
Alcohols and Phenols
7.1K Views
Alcohols and Phenols
12.8K Views
Alcohols and Phenols
5.7K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved