กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ซิลิลอีเทอร์ เป็นกลุ่ม สารประกอบเคมี ที่มีอะตอม ซิลิคอน เชื่อมต่อ กับ หมู่แอ ล คอก ซี ด้วย พันธะ โควาเลนต์ โครงสร้างทั่วไปคือ R₁R₂R₃Si − O−R₄ โดย ที่ R₄ คือ หมู่ แอลคิล หรือ หมู่..

ซิลิลอีเทอร์

โครงสร้างทั่วไปของซิลิลอีเทอร์

ซิลิลอีเทอร์เป็นกลุ่มสารประกอบเคมีที่มีอะตอมซิลิคอนเชื่อมต่อกับ หมู่แอ คอก ซี ด้วย พันธะโควาเลนต์โครงสร้างทั่วไปคือ R₁R₂R₃Si O−R₄ โดยที่ R₄ คือหมู่แอลคิลหรือ หมู่ แอริลซิลิลอีเทอร์มักใช้เป็นหมู่ป้องกันแอลกอฮอล์ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เนื่องจากR₁R₂R₃ สามารถเป็นการรวมกันของหมู่ต่างๆ ที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้ได้ซิลิลอีเทอร์หลายชนิด กลุ่มสารประกอบเคมี นี้ จึงให้ความสามารถในการเลือกป้องกันที่หลากหลายในเคมีของหมู่ป้องกัน ซิลิลอีเทอร์ที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ ไตร เมทิล ซิลิล ( TMS ), เทร์ ท-บิวทิลไดฟีนิลซิลิล ( TBDPS ), เทอ ร์ท -บิวทิลได เมทิลซิลิล ( TBS/TBDMS ) และไตรไอโซโพรพิลซิลิล ( TIPS ) พวกมันมีประโยชน์อย่างยิ่งเพราะสามารถติดตั้งและกำจัดได้อย่างเลือกสรรภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรง

ซิลิลอีเทอร์ทั่วไป

RO(TMS)RO(TES)RO(TBS)/RO(TBDMS)RO(TBDPS)RO(เคล็ดลับ)
ไตรเมทิลไซลิลอีเทอร์ไตรเอทิลไซลิลอีเทอร์เทอร์ท-บิวทิลไดเมทิลไซลิลอีเทอร์เทอร์ท-บิวทิลไดฟีนิลไซลิลอีเทอร์ไตรไอโซโพรพิลไซลิลอีเทอร์

การก่อตัว

โดยทั่วไปการซิลิเลชันของแอลกอฮอล์ต้องใช้ซิลิลคลอไรด์และเบสอะมีน วิธีการที่เชื่อถือได้และรวดเร็ววิธีหนึ่งคือโปรโตคอลของ Corey ซึ่งแอลกอฮอล์จะทำปฏิกิริยากับซิลิลคลอไรด์และอิมิดาโซลที่ความเข้มข้นสูงในDMF [ 1 ]หากเปลี่ยน DMF เป็นไดคลอโรมีเทน ปฏิกิริยาจะช้าลงเล็กน้อย แต่การทำให้บริสุทธิ์ของสารประกอบจะง่ายขึ้น เบสที่มีหมู่กีดขวางที่ใช้กันทั่วไปกับซิลิลไตรฟลูออเรตคือ2,6-ลูทิดีน [ 2 ] แอลกอฮอล์ปฐมภูมิสามารถป้องกันได้ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งชั่วโมง ในขณะที่แอลกอฮอล์ที่มีหมู่กีดขวางบางชนิดอาจต้องใช้เวลาทำปฏิกิริยาหลายวัน

เมื่อใช้ซิลิลคลอไรด์ โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีข้อควรระวังพิเศษใดๆ นอกจากการหลีกเลี่ยงน้ำปริมาณมาก สามารถใช้ซิลิลคลอไรด์ในปริมาณที่มากเกินไปได้ แต่ไม่จำเป็น หากใช้สารเคมีมากเกินไป ผลิตภัณฑ์จะต้องผ่านกระบวนการโครมาโทกราฟีแบบแฟลชเพื่อกำจัดซิลาโนลและซิโลเซน ส่วนเกินออก ไป

บางครั้งจะใช้ ซิลิล ไตรฟลูออเรตและเบสเอมีนที่มีหมู่กีดขวาง ซิลิ ลไตรฟลูออเรต มีความไวต่อปฏิกิริยามากกว่าคลอไรด์ที่สอดคล้องกัน ดังนั้นจึงสามารถใช้ในการติดตั้งหมู่ซิลิลลงใน ตำแหน่งที่มีหมู่กีดขวางได้ ซิลิลไตรฟลูออเรตมีความไวต่อปฏิกิริยามากกว่าและยังสามารถเปลี่ยน คีโตนให้เป็น ซิลิลอีโนลอีเทอร์ได้อีกด้วย ซิลิลไตรฟลูออเรตไวต่อความชื้นและต้องดำเนินการภายใต้ สภาวะ บรรยากาศเฉื่อยการทำให้บริสุทธิ์เกี่ยวข้องกับการเติมกรดในน้ำ เช่น สารละลาย แอมโมเนียมคลอไรด์อิ่มตัว น้ำจะทำให้รีเอเจนต์ซิลิลที่เหลืออยู่เป็นกลางและให้โปรตอนแก่เบสเอมีนก่อนที่จะแยกออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยา หลังจากสกัดแล้ว ผลิตภัณฑ์สามารถทำให้บริสุทธิ์ได้โดยใช้โครมาโทกราฟีแบบแฟลช

คีโตนทำปฏิกิริยากับไฮโดรซิเลนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ[ 3 ] [ 4 ]

การลบ

ปฏิกิริยากับกรดหรือฟลูออไรด์ เช่นเตตระ-เอ็น-บิวทิลแอมโมเนียมฟลูออไรด์จะกำจัดหมู่ซิลิลเมื่อไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันอีกต่อไป สารทดแทนที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจะเพิ่มความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิสแต่ยังทำให้การนำหมู่ซิลิลเข้ามาทำได้ยากขึ้นด้วย[ 5 ]

ในสภาวะที่เป็นกรด ความต้านทานสัมพัทธ์จะเป็นดังนี้:

TMS (1) < TES (64) < TBS (20 000) < TIPS (700,000) < TBDPS (5,000,000)

ในตัวกลางพื้นฐาน ความต้านทานสัมพัทธ์คือ:

TMS (1) < TES (10-100) < TBS~TBDPS (20 000) < TIPS (100,000)

การปกป้องโมโนของไดออลสมมาตร

เป็นไปได้ที่จะทำการโมโนซิลิเลตไดออลสมมาตร แม้ว่าจะทราบกันดีว่าบางครั้งอาจมีปัญหา ตัวอย่างเช่น มีการรายงานการโมโนซิลิเลตดังต่อไปนี้: [ 6 ]

อย่างไรก็ตาม ปรากฏว่าปฏิกิริยานี้ทำซ้ำได้ยาก หากปฏิกิริยาถูกควบคุมโดยอุณหพลศาสตร์เพียงอย่างเดียว และหากไดแอนไอออนมีปฏิกิริยาคล้ายกับโมโนแอนไอออน ก็คาดว่าจะได้ส่วนผสมทางสถิติที่สอดคล้องกันของไดซิลิลเลต:โมโนซิลิลเลต:อันซิลิลเลต 1:2:1 อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาใน THF มีความเลือกสรรโดยปัจจัยสองประการ ได้แก่ 1. การดีโปรโตเนชันแบบจลนศาสตร์ของแอนไอออนตัวแรก และ 2. การไม่ละลายของโมโนแอนไอออน ในการเติม TBSCl ครั้งแรก จะมีโมโนแอนไอออนเพียงเล็กน้อยในสารละลาย ส่วนที่เหลือจะอยู่ในสารแขวนลอย ส่วนเล็กน้อยนี้จะทำปฏิกิริยาและเปลี่ยนสมดุลของโมโนแอนไอออนเพื่อดึงโมโนแอนไอออนเข้ามาในสารละลายมากขึ้น ทำให้ได้ผลผลิตสูงของสารประกอบโมโน-TBS ผลลัพธ์ที่เหนือกว่าในบางกรณีอาจได้มาจากการใช้บิวทิลลิเทียม : [ 7 ]

วิธีที่ สามใช้ส่วนผสมของDMFและDIPEA [ 8 ]

อีกทางเลือกหนึ่งคือ สามารถใช้ไดออลในปริมาณที่มากเกินไป (4 เท่า) ซึ่งจะทำให้ปฏิกิริยามุ่งไปสู่การป้องกันเพียงหมู่เดียว

การกำจัดหมู่ป้องกันแบบเลือกสรร

การกำจัดหมู่ซิลิลแบบเลือกสรรสามารถทำได้ในหลายกรณี ตัวอย่างเช่น ในการสังเคราะห์แท็กซอล : [ 9 ]

ซิลิลอีเทอร์ส่วนใหญ่แบ่งประเภทตามลักษณะทางสเตอริกหรืออิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไป การกำจัดหมู่ป้องกันด้วยกรดจะทำให้หมู่ซิลิลที่มีสิ่งกีดขวางทางสเตอริกน้อยกว่าหลุดออกได้เร็วกว่า โดยที่ปริมาณสเตอริกบนซิลิคอนจะมีความสำคัญมากกว่าปริมาณสเตอริกบนออกซิเจน การกำจัดหมู่ป้องกันด้วยฟลูออไรด์จะทำให้หมู่ซิลิลที่มีอิเล็กตรอนน้อยหลุดออกได้เร็วกว่าหมู่ซิลิลที่มีอิเล็กตรอนมาก มีหลักฐานบางอย่างที่แสดงว่าการกำจัดหมู่ป้องกันซิลิลบางชนิดเกิดขึ้นผ่านสารประกอบซิลิคอนที่มีวาเลนซ์สูง

การกำจัดหมู่ป้องกันแบบเลือกเฉพาะของซิลิลอีเทอร์ได้รับการทบทวนอย่างกว้างขวาง[ 10 ] [ 11 ]แม้ว่าการกำจัดหมู่ป้องกันแบบเลือกเฉพาะจะประสบความสำเร็จภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันมากมาย แต่ขั้นตอนบางอย่างที่ระบุไว้ด้านล่างนั้นมีความน่าเชื่อถือมากกว่า การกำจัดหมู่ป้องกันแบบเลือกเฉพาะน่าจะประสบความสำเร็จหากมีความแตกต่างอย่างมากในด้านสเตอริก (เช่น TBS หลักเทียบกับ TBS รอง หรือ TES หลักเทียบกับ TBS หลัก) หรือด้านอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น TBDPS หลักเทียบกับ TBS หลัก) น่าเสียดายที่จำเป็นต้องมีการปรับให้เหมาะสม และมักจำเป็นต้องดำเนินการกำจัดหมู่ป้องกันเพียงบางส่วนและนำวัสดุกลับมาใช้ใหม่

สภาวะที่เป็นกรดทั่วไปบางประการ
  • 100  โมล% 10-CSA ( กรดแคมโฟร์ซัลโฟนิก ) ในเมทานอล ที่อุณหภูมิห้อง; การ "ฉีด" กรดอย่างรวดเร็วจะกำจัดหมู่ TBS หลักภายในสิบนาที
  • 10  mol% 10-CSA, 1:1 MeOH:DCM, −20 หรือ 0  °C; กำจัดหมู่ TBS หลักภายในสองชั่วโมงที่ 0 °C; หากเปลี่ยน CSA เป็นPPTSอัตราจะช้าลงประมาณสิบเท่า; หากใช้p-TsOHจะเร็วขึ้นประมาณสิบเท่า; ส่วนผสมของตัวทำละลายมีความสำคัญมาก
  • อัตราส่วน 4:1:1 v/v/v AcOH:THF:น้ำ ที่อุณหภูมิห้อง กระบวนการนี้ช้ามาก แต่สามารถเลือกเป้าหมายได้อย่างแม่นยำ
เงื่อนไขพื้นฐานทั่วไปบางประการ
  • HF-ไพริดีน, THF:ไพริดีน 10:1, 0  °C; เป็นปฏิกิริยาการกำจัดหมู่ป้องกันที่ดีเยี่ยม; กำจัดหมู่ TBS หลักได้ภายในแปดชั่วโมง; ปฏิกิริยาที่ใช้ HF ต้องดำเนินการในภาชนะพลาสติก
  • TBAF, THF หรือ 1:1 TBAF /AcOH, THF; กลุ่ม TBDPS และ TBS สามารถถูกกำจัดออกได้เมื่อมีกันและกันภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน[ 12 ]
  • ตัวอย่างการกำจัดหมู่ป้องกัน TBS ซิลิลอีเทอร์
  • ตัวอย่างการกำจัดหมู่ป้องกัน TBDMS ซิลิลอีเทอร์
  • การปกป้องหมู่ไฮดรอกซิลด้วยซิลิคอน
  • การเกิดซิลิลอีเทอร์ในคาร์โบไฮเดรต

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ซิลิลอีเทอร์ เป็นกลุ่ม สารประกอบเคมี ที่มีอะตอม ซิลิคอน เชื่อมต่อ กับ หมู่แอ ล คอก ซี ด้วย พันธะ โควาเลนต์ โครงสร้างทั่วไปคือ R₁R₂R₃Si − O−R₄ โดย ที่ R₄ คือ หมู่ แอลคิล หรือ หมู่..

ซิลิลอีเทอร์ทั่วไป

RO(TMS) RO(TES) RO(TBS)/RO(TBDMS) RO(TBDPS) RO(เคล็ดลับ) ไตรเมทิลไซลิล อีเทอร์ ไตรเอทิลไซลิล อีเทอร์ เทอร์ท- บิวทิลไดเมทิลไซลิ ลอีเทอร์ เทอร์ท- บิวทิลไดฟีนิลไซลิล อีเทอร์ ไตรไอโซโพรพิลไซลิล อีเทอร์

การก่อตัว

โดยทั่วไป การซิลิเลชัน ของแอลกอฮอล์ต้องใช้ ซิลิลคลอไรด์ และเบสอะมีน วิธีการที่เชื่อถือได้และรวดเร็ววิธีหนึ่งคือโปรโตคอลของ Corey ซึ่งแอลกอฮอล์จะทำปฏิกิริยากับซิลิลคลอไรด์และ อิมิดาโซล ที่ความเข้มข้นสูงใน DMF [ 1 ] หากเปลี่ยน DMF เป็นไดคลอโรมีเทน...

การลบ

ปฏิกิริยากับกรดหรือฟลูออไรด์ เช่น เตตระ-เอ็น-บิวทิลแอมโมเนียมฟลูออไรด์ จะกำจัดหมู่ซิลิลเมื่อไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันอีกต่อไป สารทดแทนที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจะเพิ่มความต้านทานต่อ การไฮโดรไลซิส แต่ยังทำให้การนำหมู่ซิลิลเข้ามาทำได้ยากขึ้นด้วย [ 5 ]