Menu Zavřeno

Benzyl ethers

Reactions>> Protecting Groups>> Stability

Bn-OR

T. W. Green, P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 76-86, 708-711.

Stability

H2O: pH < 1, 100°C pH = 1, RT pH = 4, RT pH = 9, RT pH = 12, RT pH > 12, 100°C
Bases: LDA NEt3, Py t-BuOK Others: DCC SOCl2
Nucleophiles: RLi RMgX RCuLi Enolates NH3, RNH2 NaOCH3
Electrophiles: RCOCl RCHO CH3I Others: :CCl2 Bu3SnH
Reduction: H2 / Ni H2 / Rh Zn / HCl Na / NH3 LiAlH4 NaBH4
Oxidation: KMnO4 OsO4 CrO3 / Py RCOOOH I2, Br2, Cl2 MnO2 / CH2Cl2

General

Benzyl ethers can by generated using theWilliamson Ether Synthesis, for example, where initial deprotonation of the alcohol and subsequent reaction with benzyl bromide delivers the protected alcohol. Use of NaH as base for the deprotonation is convenient, but when selective substitution is needed – for example, protection of one hydroxyl group in diols or selective protection of a more accessible group – mild bases such as Ag2O allow a more selective reaction. For substrates that are not stable to basic conditions, the use of benzyl trichloroacetimidate allows protection under acidic conditions. Jako příklad nového benzylačního činidla lze uvést 2-benzyloxy-1-methylpyridinium triflát, který umožňuje ochranu i za neutrálních podmínek (viz nejnovější literatura).


různé cesty ochrany a deprotekce

Deprotekce se obvykle provádí jako palladiem katalyzovaná hydrogenace, přičemž se dodává alkohol a toluen. V přítomnosti jiných redukovatelných skupin lze k omezení dostupnosti vodíku použít zdroj přenosu vodíku, jako je 1,4-cyklohexadien.

Odstranění benzyletherů je možné také pomocí silných kyselin, ale tato metoda je omezena na substráty necitlivé na kyseliny. Alternativou je oxidace na benzoát, která umožňuje následnou hydrolýzu za bazických podmínek. Některé substituované benzylethery umožňují specifičtější metody deprotekce s vysokou výtěžností. Například: p-methoxybenzylové ethery lze také štěpit pomocí jednoelektronových oxidantů, jako je DDQ, protože připojená methoxyskupina díky rezonanci lépe stabilizuje meziprodukty. Nedávno byla popsána spolehlivější metoda použití DDQ s jednoduchými benzylethery pomocí fotoozáření.

zjednodušený mechanismus deprotekce vyvolané DDQ (úplný mechanismus viz: P. Kociensky, Protecting Groups, 3rd Edition, Thieme Verlag, Stuttgart 2006, 10.)

Jiná substituovaná verze, 2-nitrobenzylová skupina, se ukázala jako užitečná jako fotoreaktivní ochranná skupina, zejména v biochemických systémech, kde je chemické odstranění nepraktické nebo nemožné. Tuto skupinu lze odstranit ozářením při vlnové délce 308 nm a probíhá prostřednictvím oxidace benzylové polohy. (P. Kociensky, Protecting Groups, 3. vydání, Thieme Verlag, Stuttgart 2006, 252.)

Ochrana hydroxylových sloučenin


Jako kyselinou katalyzované O-benzylační činidlo lze použít levný stabilní krystalický 2,4,6-tris(benzyloxy)-1,3,5-triazin (TriBOT). Reakce různých funkcionalizovaných alkoholů s 0,4 ekv. TriBOT v přítomnosti kyseliny trifluormetansulfonové poskytla benzylethery v dobrých výtěžcích. TriBOT, který je formální trimerizací nejmenší jednotky benzyl imidátu, nabízí vysokou atomovou ekonomii
K. Yamada, H. Fujita, M. Kunishima, Org. Lett., 2012,14, 5026-5029.


Rychlá, kvantitativní benzylace brzděných hydroxylů cukrů pomocí NaH/THF je možná v přítomnosti katalytického množství kvartérní amonné soli IN(Bu)4 . Vzorkový postup s katalyzátorem poskytuje kvantitativní výtěžek po 10 – 165 min při r.t. oproti 24 h při refluxu s přebytkem benzylbromidu a bez katalyzátoru.
S. Czernecki, C. Georgoulis, C. Provelenghiou, Tetrahedron Lett., 1976,17, 3535-3536.


Úpravou symetrického diolu s Ag2O a alkylhalogenidem byl získán monoprotekovaný derivát ve velmi dobrém výtěžku.
A. Bouzide, G. Sauvé, Tetrahedron Lett., 1997,38, 5945-5948.


Katalýza kyselinou diarylborinovou je účinnou a obecnou metodou pro selektivní acylaci, sulfonylování a alkylaci 1,2- a 1,3-diolů. Účinnost, obecnost a provozní jednoduchost této metody jsou konkurenceschopné s široce používanými reakcemi katalyzovanými organotinem. Je navržen mechanismus, v němž tetrakoordinátový borinátový komplex reaguje s elektrofilní formou v kroku omezujícím obrat katalytického cyklu.
D. Lee, C. L. Williamson, L. Chan, M. S. Taylor, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 8260-8267.


Jsou popsány dvě metody regioselektivního vytěsnění primární hydroxyskupiny v methylglykosidech pomocí jodidu. Produkty první metody využívající trifenylfosfin a jód je třeba přečistit na koloně s reverzní fází. Popsán je také jednokotlový postup přes sulfonáty a následnou substituci jodidem a metody ochrany jodoglykosidů.
P. R. Skaanderup, C. S. Poulsen, L. Hyldtoft, M. R. Jørgensen, R. Madsen, Synthesis,2002, 1721-1727.


2-Benzyloxy-1-methylpyridinium triflát je stabilní neutrální organická sůl, která po zahřátí přeměňuje alkoholy na benzylétery. Benzylace široké škály alkoholů probíhá s velmi dobrým výtěžkem.
K. W. C. Poon, G. B. Dudley, J. Org. Chem., 2006,71, 3923-3927.


Různé silylethery byly snadno a účinně transformovány na odpovídající alkylethery ve vysokých výtěžcích za použití aldehydů v kombinaci s triethylsilanem v přítomnosti katalytického množství chloridu železa(III).
K. Iwanami, K. Yano, T. Oriyama, Synthesis, 2005, 2669-2672.


Katalytické množství Pd(η3-C3H5)Cp a DPEphos jako ligand účinně převádí arylbenzylkarbonáty na benzyl-ochráněné fenoly dekarboxylační etherifikací. Alternativně probíhala v přítomnosti katalyzátoru nukleofilní substituce benzylmethylkarbonátů fenoly za vzniku arylbenzyletherů.
R. Kuwano, H. Kusano, Org. Lett. 2008,10, 1795-1798.

Další syntézy benzyletherů


Reduktivní etherifikaci karbonylových sloučenin lze s výhodou provádět reakcí s triethylsilanem a alkoxytrimetylsilanem katalyzovanou chloridem železa(III). Příslušné alkylethery, včetně benzylových a allylových etherů, redukovaných alkoholů byly získány v dobrých až vynikajících výtěžcích za mírných reakčních podmínek.
K. Iwanami, H. Seo, Y. Tobita, T. Oriyama, Synthesis, 2005, 183-186.


Regioselektivní redukční otevírání kruhu benzylidenacetalů v derivátech sacharidů pomocí triethylsilanu a molekulárního jódu je rychlé a kompatibilní s většinou funkčních skupin vyskytujících se při syntéze oligosacharidů a nabízí vynikající výtěžky. Reakční podmínky jsou stejně účinné u thioglykosidů.
R. Panchadhayee, A. K. Misra, Synlett, 2010, 1193-1196.

Deprotekce


Generace molekulárního vodíku in situ přidáním triethylsilanu k palladiu na dřevěném uhlí vede k rychlé a účinné redukci násobných vazeb, azidů, iminů a nitroskupin, jakož i k deprotekci benzylových a allylových skupin za mírných, neutrálních podmínek.
P. K. Mandal, J. S. McMurray, J. Org. Chem., 2007,72, 6599-6601.


Přenosová hydrogenace s využitím palladia na uhlíku a kyseliny mravenčí umožňuje rychlé a jednoduché odstranění O-benzylových skupin ze sacharidových derivátů. Pokud je však donorem vodíku kyselina mravenčí, je třeba použít velké množství palladia.
T. Bieg, W. Szeja, Synthesis, 1985,76-77.


Účinná a pohodlná metoda umožňuje odstranění benzyletherových ochranných skupin v přítomnosti jiné funkčnosti. Změna rozpouštědla umožňuje odstranění tritylových skupin v přítomnosti benzyletherů.
M. S. Congreve, E. C. Davison, M. A. M. Fuhry, A. B. Holmes, A. N. Payne, R. A. Robinson, S. E. Ward, Synlett, 1993, 663-664.


Chemoselektivní debenzylace arylbenzyletherů probíhá za nízké teploty s kombinací BCl3 a pentamethylbenzenu jako vychytávače kationtů v přítomnosti různých funkčních skupin.
K. Okano, K.-i. Okuyama, T. Fukuyama, H. Tokuyama, Synlett, 2008, 1977-1980.


Reakce různých chráněných alkoholů, aminů a amidů s lithiem a katalytickým množstvím naftalenu v THF za nízké teploty vede k jejich deprotekci za velmi mírných reakčních podmínek, přičemž proces je v mnoha případech chemoselektivní.
E. Alonso, D. J. Ramón, M. Yus, Tetrahedron, 1997,53, 14355-14368.


Ochranné skupiny benzyletherů se oxidativně odstraňují ozonem za relativně mírných podmínek. Reakčními produkty jsou ester benzoové kyseliny, kyselina benzoová a odpovídající alkohol. Následná deacylace methoxidem sodným poskytuje pohodlnou techniku debenzylace, která byla použita pro různé sacharidy chráněné O-benzylem.
P. Angibeaud, J. Defaye, A. Gadelle, J.-P. Utille, Synthesis, 1985,1123-1125.


Deprotekce benzyletherů byla účinně realizována v přítomnosti 2,3-dichlor-5,6-dicyano-p-benzochinonu (DDQ) v MeCN za fotoizolace pomocí UV světla dlouhé vlnové délky.
M. A. Rahim, S. Matsumura, K. Toshima, Tetrahedron Lett., 2005,46, 7307-7309.


Deriváty kyseliny arylhydroxymethylfosfinové byly připraveny palladiem(0) katalyzovanou arylací ethylbenzyloxymethylfosfinátu s arylhalogenidy s následnou hydrogenolýzou benzylové ochranné skupiny a hydrolýzou esterové funkce.
H.-Mach.J. Cristau, A. Hervé, F. Loiseau, D. Virieux, Synthesis,2003, 2216-2220.


Iontová kapalina propůjčuje bromidovému iontu vysokou nukleofilitu pro nukleofilní vytěsnění alkylové skupiny za účelem regenerace fenolu z odpovídajícího arylalkyletheru v dobrém výtěžku v přítomnosti kyseliny p-toluensulfonové. Dealkylace různých arylalkyletherů lze také dosáhnout použitím stechiometrického množství koncentrované kyseliny bromovodíkové v .
S. K. Boovanahalli, D. W. Kim, D. Y. Chi, J. Org. Chem., 2004, 69, 3340-3344.

Konverze benzyletherů na jiné funkční skupiny


Protokol diferenciálního acetylačního štěpení fenylmethyletheru umožňuje opětovné použití fenylmethylové části jako benzylbromidu, což poskytuje výhody z hlediska minimalizace odpadu a úspory atomů. Použitelnost této metodiky byla rozšířena pro organické reakce na pevné fázi s možností opětovného použití pevného nosiče.
A. K. Chakraborti, S. V. Chankeshwara, J. Org. Chem., 2009,74, 1367-1370.


Mírná a vysoce výtěžná reakce alkylbenzyletherů podporovaná viditelným světlem poskytla alkylestery nebo alkylalkoholy prostřednictvím radikálové řetězové reakce zahrnující homolytické štěpení vazeb O-α-sp3 C-H v substrátu jako jeden z propagačních kroků. α-bromoethery jsou klíčovými meziprodukty transformace.
P. Lu, T. Hou, X. Gu, P. Li, Org. Lett. 2015,17, 1954-1957.


Benzylové ethery jsou oxidativně štěpeny 4-acetamido-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxoamonium tetrafluoroboranem ve vlhkém MeCN při pokojové teplotě za vzniku odpovídajících aromatických aldehydů a alkoholů s vysokým výtěžkem. Primární a sekundární alkylalkoholy se dále oxidují za vzniku karboxylových kyselin, resp. ketonů.
P. P. Pradhan, J. M. Bobbitt, W. F. Bailey, J. Org. Chem., 2009,74, 9501-9504.


Tvorba bromo radikálu oxidací bromidu za mírných podmínek umožňuje oxidační debenzylaci N-benzyl amidů a O-benzyl etherů za vzniku příslušných amidů a karbonylových sloučenin ve vysokých výtěžcích.
K. Moriyama, Y. Nakamura, H. Togo, Org. Lett. 2014,16, 3812-3815.

Benzylethery ve vícestupňových syntézách


Amoniak, pyridin a octan amonný byly mimořádně účinné jako inhibitory Pd/C katalyzované hydrogenolýzy benzyletherů. Zatímco olefinové, Cbz, benzylesterové a azidové funkční skupiny byly hydrogenovány hladce, benzylethery nebyly štěpeny.
H. Sajiki, Tetrahedron Lett., 1995,36, 3465-3468.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *