10.8 : Proteção de Álcoois

Esta lição explora o conceito de proteção e desproteção de um grupo funcional fundamental para a química orgânica sintética. Esses fenômenos são explicados no contexto dos álcoois alifáticos e aromáticos.

Proteção

Define-se um grupo protetor como o agente mascarante para tornar as espécies mais reativas inertes a um determinado conjunto de condições. Este conceito é ilustrado através da analogia do fluxo de líquido por diferentes saídas em um conjunto de tubos. A analogia ajuda a compreender o papel de um grupo protetor na seletividade da reação, como no caso da alquilação do organolítio de um haleto na presença de um grupo álcool ácido concorrente. O exemplo mostra como a proteção do grupo álcool ajuda a conseguir a alquilação do haleto. Grupos protetores populares para álcoois incluem a família trialquil silil para nucleófilos ou bases de carbono e nitrogênio e o grupo tetra-hidropiranil (THP) para bases fortes. No primeiro exemplo, o haleto do derivado trialquil silil reage com o álcool na presença de um catalisador nucleofílico para gerar um éter trialquil silil.

Desproteção

Toda proteção é seguida de desproteção após a reação pretendida. A desproteção restaura o sistema ao seu estado nativo. Na proteção com grupos trialquil sililo, a desproteção é conseguida utilizando sais de fluoreto, como fluoreto de tetra-n-butilamônio (TBAF), que são solúveis em solventes orgânicos. Aqui, a reprotonação do oxigênio regenera o álcool nativo. No caso da proteção com THP, a desproteção é obtida por meio de hidrólise ácida.

Princípio do Design

A lição também elucida os princípios por trás do design de um grupo protetor usando a ilustração de uma casa sob condições climáticas externas variadas. Isso demonstra a seletividade oferecida por um grupo protetor em um ambiente específico. Por exemplo, o THP protege o álcool de bases fortes. O acetal formado neste caso é estável em relação às bases, mas suscetível à hidrólise ácida.

Além das condições de reação, a reatividade da molécula a ser protegida também desempenha um papel fundamental na concepção de um grupo protetor adequado. Por exemplo, a capacidade dos éteres metílicos de proteger os fenóis é considerada inadequada para álcoois alifáticos. Aqui, a estabilidade dos grupos de saída correspondentes durante a desproteção desempenha um papel fundamental. Por exemplo, os alcóxidos, ao contrário dos fenóxidos, são grupos de saída fracos para desproteção com brometo de hidrogênio.

A tabela a seguir resume os vários grupos de proteção/desproteção para diferentes tipos de álcoois e condições relacionadas:

Grupo Protetor	Estrutura	Protege	De	Proteção	Desproteção
Trialquil silil (R3Si–), por exemplo, TBDMS	Me3Si–OU (Me3C)Me2Si–OU	Álcoois (OH em geral)	Nucleófilos, C ou N bases	R3SiCl, base	H+, H2O, ou F−
Tetrahidropiranil (THP)		Álcoois (OH em geral)	Bases fortes	3,4-di-hidropirano, H+	H+, H2O
Éter benzílico (OBn)		Álcoois (OH em geral)	Quase tudo	NaH, BnBr	H2, Pd/C, ou HBr
Éter metílico (ArOMe)		Fenóis (ArOH)	Bases	NaH, MeI, or (MeO)2SO2	BBr3, HBr, HI, Me3SiI