МСОС Методичка

Раздел 1. Применение защитных групп в органическом синтезе

Напишите реакции с указанием точной структуры защитных групп в исходных соединениях и продуктах.

1.1. Методы защиты ОН-групп спиртов

MeI or Me SO

Alk

OH

2

4

1.

B / DMF or DMSO or Me2CO

B = NaH or t-BuOK

2. Alk

OH

MeI

Ag2O

Alk

OH

MeI

3.

NaOH / DCM / TBAS

CH N

4.

2

2

Alk

OH

HBF

4

O

O

KOH / H O / Et O

N

2

2

5.

H N

N

O

2

5

C

Me

BBr

or AlBr

/ HSEt

6.

Alk

OMe

3

3

DCM

TMS-I or TMS-Cl /

NaI

7.

Alk

OMe

MeCN, T

O

MeOH

8.

OH

HCl (anh.),

R

Me

9.

Alk

OH

Me

H2SO4 or BF

/ H PO

3

3

4

10. Alk		OH	t-BuOH
			H2SO4 / MgSO4 / DCM, RT

HCl (anh.) or TFA

11. Alk O t-Bu

диоксан

BnCl or BnBr

Alk OH 12. B / DMF or DMSO or Me2CO

B= NaH or t-BuOK

Alk

OH

BnCl or BnBr

13.

NaOH / PhH / TEBAC

Alk

X

BnOH

14.

NaOH / PhH / TEBAC

X = I or Br or Cl or Ts

BnOH(ex.)

15.

Cl

NaOH / PhH / TEBAC

O

H

2

/ Pd/C

16.

or Na /

NH (liq.) / EtOH

3

Alk

O

Bn

17.

Alk

O

Bn

HBr

AcOH

MPM-Cl

18.

Alk

OH

NaH / DMF

H

/ Pd/C

2

19.

or Li (Na) / NH (liq.) / EtOH

3

Alk

OMPM

20.

CAN or DDQ or NBS

Alk

OMPM

Alk

OH

Tr-Cl

21.

B / DCM

Alk= 1O>> 2O

B= DMAP or Py

22.

HCO H or TFA or H / Pd/C

Alk

OTr

2

2

Ms-Cl

or Ts-Cl

23.

Alk

OH

Py

Nu

24.

Alk

OMs (OTs)

DMF or DMAA or DMSO

Alk= 1O, 2O

Nu= N3 or CN or NHR1R2 or NPth or I or F or OR

TMS-Cl or TES-Cl or TIS-Cl

25.

Alk

OH

B / DCM or DMF

B= DMAP or Py

26.

Alk

OTMS (OTES)

H2O or MeOH (H )

MeOH / K2CO3(anh.)

27.

Alk

OTMS

Alk= 1O> >2O

21

28.

H O / HCO H

Alk

OTIS

2

2

TBDMS-Cl or TBDPS-Cl

29.

Alk

OH

B

O

>> 2

O

B= DMAP or Im or Py

Alk= 1

Alk

OTBDMS

TBAF or KF or HF

30.

or

Alk

OTBDPS

MeCN

Alk

OTBDMS

HCl / EtOH or TFA

31.

or

Alk

OTBDPS

Alk

OH

DHP

32.

TsOH(cat.) or PPTS(cat.)

33.

Alk

OTHP

HCl (0.01N in MeOH)

O

OH

OH

34.

R

R

3

4

R

R

TsOH or HCl or H SO

or ZnCl

1

2

n

2

4

2

-H O (CuSO or azeotropic removal)

n=0>1

2

4

MeO

OMe

OMe

OH

OH

or

35.

R

R

TsOH or PPTS

1

n

2

PhH,

n=0 > 1

R

R

3

4

O

O

H O / H

2

36.

H = AcOH or TFA or HCl or BCl

3

R

R

1

n

2

n=0, 1;

R ,R

4

= Me,Me > Ph,H > (CH )

> Me,H > H,H

3

2 5

HCO H

2

37.

Alk

OH

Ac

O or AcCl

Alk

OH

2

38.

Py / DCM or CHCl

3

Bz O or BzCl

39.

Alk

OH

2

Py / DCM or CHCl

3

Piv-Cl

40.

Alk

OH

Py / DMAP

PNB-Cl

41.

Alk

OH

Py

					H O
		Alk	OPG		2
	42.			H or OH or NH
					3
		PG= CHO > Ac > PNB > Bz
		Alk	OPG		MeOH
	43.			MeONa(cat.)
		PG= CHO > Ac > PNB > Bz
				O
				H O /MeOH
	44.	Alk	O		2
					KHCO
				H	3
				MeOH
	45.	Alk	OAc
				K CO
				2	3
				NH Me
	46.	Alk	OPiv		2
				MeOH

1.2. Методы защиты ОН-групп фенолов

MeI

47.

Ar

OH

B / DMF or DMSO or Me2CO

B=K CO or Cs CO

3

2

3

2

Me SO

48.

2

4

Ar

OH

NaOH / EtOH

MeI or Me SO

2

4

49.

Ar

OH

NaOH / DCM / TBAS

50.

Ar

OH

CH2N2

Et2O

BBr

or MsOH / PhSMe

51.

Ar

OMe

3

O

<5 C

52.

Ar

OMe

HBr / AcOH or TMS-I / MeCN

Ar

OMe

Py*HCl

53.

200OC

Ar

OH

BnCl or BnBr

54.

B / DMF or DMSO or Me2CO

B= K CO or Cs CO

2

3

2

3

Ar

OH

BnCl or BnBr

55.

NaOH /EtOH or PTC

H

or C6H8

56.

2

Ar

O

Bn

Pd/C

HCl / AcOH or TMS-I / MeCN

57. Ar O Bn

22

MOM-Cl

58.

Ar

OH

NaOH / EtOH or NaH / DMF

BOM-Cl

59.

Ar

OH

NaH / DMF or DIEA / DCM or PTC

60.

HCl / IPA or AcOH

Ar

OMOM

H2 / Pd/C

61.

Ar

OBOM

MeOH / Dowex50(H ) or

OH

CH I

or CH Br

62.

Ar

2 2

2

2

NaOH /

EtOH or PTC

OH

O

AlBr

/ HSEt or BCl *Me S or HI

63.

3

3

2

Ar

T

O

O

PCl

H O

5

...

2

64.

Ar

DCM

O

Ac O or AcCl

Ar

OH

2

B

65.

B= Py / DCM or NaOH / H O

2

or KOH / DCM / TBAS

Bz

O or BzCl

Ar

OH

2

B

66.

B= Py or NaOH / H O

2

or KOH / DCM / TBAS

Ar

OH

Piv-Cl

67.

Py / DMAP

NaHCO or NH OH or Pip

68.

3

4

Ar

OAc

H O / MeOH

2

NaOH or BuNH

69.

2

Ar

OBz

H O / MeOH, RT

2

70.

Ar

OPiv

NaOH

H O

/ MeOH,

2

1.3. Методы защиты SН-группы

Ar

SH

BnCl or BnBr

71.

NaOH / H2O or NH4OH

or Cs2CO3 / DMF

Na

72.

Alk

S

Bn

NH3(liq.) / EtOH

			HF(liq.)
73.	Ar	S	Bn
			PhSH or PhSMe
74.			BzhOH
	Ar		SH
			TFA or HBr / AcOH
			TFA / PhOH or Na / NH	(liq.)
75.			3
	Ar	S	Bzh

1.4. Методы защиты карбонильной группы

		O			MeOH or EtOH
76.					HCl or TsOH
	R		R	-H O (azeotropic removal or MS)
	1		2	2
	R = Alk or Ar or HetAr
	1
	R =H > Alk or Ar
	2
		O
				HC(OMe)
77.					3
	R		R	MeOH / TsOH(cat.)
	1		2
	MeO		OMe	H O	/ TFA or AcOH
				2
78.
	R		R
	1		2
	MeO		OMe	Me CO
79.					2
	R		R	TsOH(cat.),
	1		2
			O		HO
								OH
								n
80.	R		R		TsOH or PPTS(cat.)
	1		2
	R = Alk or Ar or HetAr
	1					PhH,
	R =H > Alk or Ar; n=0 > 1
	2
			n	H O or Me CO / H
				2		2
	O		O
81.				H = TsOH or PPTS or HCl
	R		R
	1		2
	R = Alk or Ar or HetAr
	1
	R =Alk or Ar, n=1 > R =Alk or Ar, n=0 >
	2			2
		> R = H, n=1 > R = H, n=0
			2		2
		O		HS				SH
82.					n
	R		R
				BF *Et O or SOCl				/ SiO
	1		2				2
				3	2			2
					n=0, 1

23

83.

84.

NiRa

S

S

	n
S	S
R	R
1	2
	n=0, 1
	1. B
	2. E
	1

Hg(ClO )			/ MeOH, RT or
		4 2
CuCl	2	/ CuO / Me CO or
							2
CAN or SO Cl						2	or
			2
NBS / AgNO				3	/ MeCN or
MeI / H O
		2
			1. B
...			2. E
						2

B= BuLi or LDA or NaH		O
E ,E = Alk-Hal or R
1	2

X

	O			O	R
					1
	R	R			HC(OMe)	3
			3
85.	1
			or	R	R
				3	2 MeOH /
	R	H		H	TsOH(cat.)
	2
	OMe			H O / H
86.				2
		R
		2
	R		H = TFA or AcOH or HCl
	1
					n
	O
87.		R		N	n= 1, 2
				H
		2
	R
	1			Ph-H,
	H		-H O (azeotropic removal)
				2
				or ZnCl (cat)
					2
	n
				H O / H
88.	N			2
		R	H = TFA or AcOH or HCl
		2
	R
	1
	n= 1, 2

1.5. Методы защиты карбоксильной группы

	O
		R OH / H
	R	2
89.	1
		H = HCl or TsOH or H SO		or SOCl
	OH
		2	4	2
		R =Me or Et or Bn
		2
	O	R2-X / B / DMF
90.	R1
		B = K2CO3 or Cs2CO3
	OH	R2=Me or Et or Bn; X= I or Br

	O	CH N or TMS-CHN
		2	2	2
91.	R
	OH
		MeO		OMe
	O
92.	R	Me		Me
	OH	MeOH / HCl (anh.)
	O	DMADMF
93.	R
	OH

		O
		R
	94.	1
		OR
		2
		O
	95.	R
		1
		OR
		2
		O
	96.	R
		1
		OR
		2
		O
	97.	R
		1
		OR
		2

H O / B
2
B= NaOH or LiOH or Ba(OH)
	2
R =Me or Et or Bn
2
H O / H
2
H = HCl or H SO	4
2
R = Me or Et or Bn
2

NaCN / HMPA or LiI / Py

T

R2=Me or Et or Bn

TMS-I or TMS-Cl / NaI

MeCN,

R2=Me or Et or Bn

	R		O
	1			t-BuOK / H O (4:1)
								2
98.	R				Et O, RT
	2		OR
	R				2
			4
	3			R =Me or Et or Bn
					2
			Me
	O					/	H
99.	R		Me
	OH				t-BuOAc
			H = H SO			or HClO
					2	4		4
	O
100.	R				t-BuOH
			H SO	4	/ MgSO		4	/ DCM, RT
	OH		2
	O
101. R			t-BuOH
			B / DMAP(cat)
	Cl
			B= NEt3 or PhNEt2

24

102.

103.

104.

105.

106.

107.

108.

109.

110.

111.

112.

R1

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

O

R OH

2

CDI / DBU or EDC(DCC) / DMAP

OH

R = Me or Et or Bn or t-Bu

2

O

H

H = HCO H or TFA

O-t-Bu

2

or HBr/AcOH or TsOH/PhH

O

Cbz-Cl

OH

NEt

3

/ DMAP(cat), RT

O

BnOH

OMe

TsOH(cat.) /

DCB,

O

H

or

C H

6

8

2

Pd/C

OBn

O

Cl

PS

K CO or Cs CO or DBU

OH

2

3

2

3

= хлорметилполистирол

Cl

PS

(смола Меррифилда)

O

HO

PS

OMe

TsOH / DCB,

HO

PS

= гидроксиметилполистирол

(смола Меррифилда)

O

H O / NaOH

2

PS

O

PS

= полистирол

O

H2 / Pd/C, DMF

PS

O

PS = полистирол

O

HF(liq.)

PS

O

PS = полистирол

Me

Me

O

OH

H2N

OH

PhMe,

113.	R
114.	R
	R
	1
115.
	H
116.

O	Me	Me
		OH
	H N
	2
Cl	SOCl RT
		2
N	Me
		HCl (3N) / EtOH,
	Me or MeI / NaOH, RT
O

N	Me
		1.
	Me
		2.
O
X
	Me
	N	Me
		Nu=
	O	X=F

BuLi or LDA
R	-Hal
2

	Nu
LiNR R	2	or RMgBr or RLi
1
or Cl or Br or I or OMe

1.6. Методы защиты аминогрупп

R

NH2

or

H

117. R

R

1

N

2

H = H2SO4 or HBr or HCl

H

R

R

NaOH

1

2

[R

NH

] X

or

[

N

]

X

118.

3

H

H

R

O

CuCO3

119.

H2N

OH

O

H N

O

2

R

H S

120.

Cu

2

R

NH

O

O

2

O

O

O

R

or

H

Cl

R

O

R

121.

N

R

R

1

2

B

B=NaOH or Py or NEt

3

or DIEA

R=Me or CF or Ph

3

25

O

122.

H

H

N

OH

R

R

1

2

O

R

,

123.

H

OC2H5

N

R1

R2

R= H or CH3 or CF3

O

R

124.

H

OC F

N

6

5

R

R

1

2

R= H or CH

or CF

3

3

O

125.

O

H2N

R

PhMe or AcOH,

O

O

X

R

126.

NH

2

3

K CO / DMF

X= Cl or Br or I

or OTs or OMs

O

R= Alk or Bn or All

H

Ac2O

N

NH

127.

2

R

R

1

2

18-С-6 / NEt

3

H

O

X

R

N

2

NaH / DMF

128.

R

CF

X= Cl or Br or I

3

1

or OTs or OMs

R = Alk or Bn or All

2

R1

O

129.

N

K2CO3 or NH3 or NaBH3

R2

CF3

MeOH, RT

R1

130.

N

Ac

HCl (1N) or NaOH (1N)

R2

H2O, , 9h

R1

HCl (6N) , , 48h

131.

N

Bz

or HF / Py, RT, 1 h

R2

HBr / AcOH,

or NaBH

/ IPA,

132.

4

or NH NH , RT

R

NPht

2

2

1

R

O

R

S

1

O

Cl

133.

NH

R

B

B= NaOH or Py or NEt

, or DIEA

2

3

R=Me or CF

or Ph or p-CH C H

4

3

3

6

R

1

HBr or HClO

4

134.

N

X

H O / AcOH,

2

R

X= Ms or Tf or Ts

2

R

1

LiAlH

4

135.

N

Ms

Et O,

2

R

2

O

RO

H

Cl

136.

N

R

R

1

B

2

B=NaOH or Py or NEt

3

or DIEA

R= Me or Et

R

O

KOH, , 2 h

1

137.

N

or HBr / AcOH, RT, 12 h

R

OR

2

H

Boc O or BocN

138.

1

N

2

2

3

R

R

B

B= NaOH or Py or NEt

3

or DIEA

	R
	1
139.	N	Boc
	R
	2
		H
		N
140.	R1	R2
	R
	1
141.	N	Cbz
	R
	2

R1

142.N Cbz

R2

TFA / PhSH / DCM

or HCl / Et2O

RT

Cbz-Cl or Cbz-N3

B B=NaOH or Py or NEt3 or DIEA

H		or C H
	2	6	8
		Pd/C

HBr / AcOH or HF / Py or MsOH or BBr3 / DCM or TMS-I / MeCN

26

	H		Fmoc-Cl or Fmoc-N or Fmoc-OSu
	N
			3
143.	R1	R2	B
			B= NaOH or Py or NEt	3	or DIEA

R1

144.N Fmoc

R2

R3

Pip / DMF, 2 sec

or TBAF / MeCN, 2 min or DIEA / DMF, 12 h

145.

MeI or Me SO or MeOTs

N

2

4

R

R

1

2

R3

X

PhS Na / DMF

146.

R1

N

Me

X = I or MeSO or OTs

R2

4

Me

147.

1. Br-CN / DCE,

N

2. HCl / H O,

R

R

2

1

2

H

148.

N

BnCl or BnBr

R

R

1

2

O

149.

H

Ph

H

N

R

R

NaBH(OAc)

or NaBH CN

1

2

3

3

R

1

H

/ Pd/C or Na / NH (liq.)

150.

N

Bn

2

3

R

2

R

1

1. CECF / PhMe

151.

N

Bn

2. NaOH / H O,

R

2

2

H

152.

N

Tr-Cl

R1

R2

NEt3 or DIEA

Tr

H

/ Pd/C or Na / NH (liq.)

153.

2

3

N

R

R

1

2

Tr

HСl / Me2CO

154.

N

R1

R2

1.7. Методы защиты NН-группы амидов и гетероциклических соединений

O

HetAr

H

155.

N

OH

H

HetAr=indole or pyrrole

HetAr

K CO or HF / PhOMe

156.

N

2

3

HetAr = indole or pyrrole

O

H

NH

HetAr

Ts-Cl

157.

R

or

N

H N

N

Py or NEt

/ DMF

2

H

3

H

R

KOH / MeOH

HN

NH

or HF / PhOMe

HetAr

or HCl*Py / DMF, T

158.

or

N

NH

Ts

Ts

O

H

HetAr

Boc O

2

159.

N

or

N

NEt

/ DMAP(cat.) / DMF

3

R

R

H

2

1

O

Boc

HetAr

TFA / PhOMe / DCM

160.

N

or

N

HetAr = indole or pyrrole

R

R

2

1

Boc

O

H

HetAr

Cbz-Cl

161.

N

or

N

NaH / DMF

R

R

H

2

1

O

Cbz

H

/ Pd/C

HetAr

2

or HF / PhOMe

162.

N

or

N

R

R

HetAr = indole or pyrrole

Cbz

2

1

O

H

HetAr

Bn-Cl or Bn-Br

163.

N

or

N

NaH or t-BuOK / DMF

R2

R1

H

HetAr = imidazole

27

O	Bn	HetAr	H2 / Pd/C or C6H8 / Pd/C

164.		N	or	N
						HetAr = imidazole
	R2	R1		Bn
	HetAr			Tr-Cl
165.	N			Py or NEt
							3
	H	HetAr = imidazole
		H / Pd/C
			2	O
	HetAr
		or AcOH, 60 C
166.						O		C
	N	or Py*HCl, 60
	Tr	HetAr = imidazole
	O	H	DAM-Cl / NEt						or
								3
			DAM-OH / H SO
167.		N						2	4
	R	R
		1
	2
	O	DAM		CAN
168.		N		or TFA / PhOMe
	R	R
		1
	2
	O	H		HetAr					MOM-Cl
169.		N	or	N			NaH or NEt				/ DMF
										3
	R	R
	2	1		H
	O	MOM									O
				HetAr				HСl (6N), 110 C
								or HBr / AcOH
170.		N
			or	N
	R	R					NaH or NEt				/ DMF
										3
	2	1		MOM
	O	H		HetAr					BOM-Cl
171.		N	or	N			NaH or NEt				/ DMF
										3
	R	R
	2	1		H
	O	BOM		HetAr				HBr / AcOH
								or H / Pd/C
172.		N							2
			or	N
	R	R
	2	1		BOM

1.8. Методы защиты СН-группы алкинов и ароматических соединений

173. R					BuLi or EtMgBr			TMS-Cl
				H			...

174.				KOH / MeOH,
				or TBAF / MeCN
	R	TMS
		HNO	/ H SO
175.		3	2	4
	Ar	H

				NaNO			/ HCl			H PO
176.						2					3	2
	Ar	NH2								...
			O		Cu O / Cr O
									3
177.					2			2
	Ar
			OH		хинолин,
			H SO or SO
178.			2		4			3
	Ar	H
			H SO			(60%),
179.			2		4
	Ar	H
			Br		/ FeBr		3	or NBS /		H SO
180.			2							2	4
	Ar	H
				Zn / AcOH
181.				or Na/Hg / EtOH
				or 1. Mg / Et O; 2. H O
								2		2
	Ar	Br
			Me
								or t-BuOH or t-Bu-Cl
182.	Ar	H	Me
						H
			H = H SO				or H PO			or AlCl	3
					2	4		3	4
					PhH (ex.)
183.	Ar	t-Bu
						AlCl
								3

28

Контрольная работа № 1

Вариант 0

I. Приведите структуру продуктов реакций и методы удаления их защитных групп

(10 балов):

1.

H C	OH	OH	TBDMS-Cl
3
			Im, DMAP
	CH
	3

2.

O	OH			MeO	OMe
			OBn
BnO
	OH	O		TsOH, T

3.

4.

5.

6.

			DHP
	HO	O	Br
			TsOH
		O
	MeO		Piv-Cl
			H
			Py, DMAP
	HO
	O	O	OH
			HO
		OEt	TsOH
			PhH,T
			O
			NH
			O-t-Bu
	O		BnH, T

7.

HO	O	TMS-CHN
		2
	OH

	O	O
8.		P	Cl
	EtO	OH

Cs2CO3, DMF

9.

10.

HO	NH		Ts-Cl
		2
			Py
	O
		Fmoc-Cl
HO	OH		NaOH

NH2

II. Заполните схему превращений, приведите методы удаления защитных групп целевого соединения (10 балов):

OH		MeO
HO			OMe
				TBDPS-Cl
OH	EtOH				AcOH	2Bn-Cl
O	SOCl2	TsOH, T		Im, NEt3		NaOH
						TBAB
OH shikimic
acid

29

Часть 2. Синтезы на основе карбоновых кислот и методы восстановления органических соединений

2.1. Синтезы на основе карбоновых кислот и их производных

			O			KOH / H O,
							2
						or HCl / H O,
1.	R		or	R1		N	2
	1
			X		X= OR	or NH	or NMe or Cl
					2	2	2
			1. CO		2. HCl
2.	R	M		2
			M= MgBr or Li

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

R

H

R

Ar

R

R

R1

R1

R1

R

KMnO

4

/ H O,

2

H

OH

O

KMnO

/ H O,

4

2

or

R

H

KMnO

/ H O,

4

2

Alk

SOCl

2

O

or POCl

or PCl

3

5

or (COCl)

2

OH

O

P O or DCC

2

5

OH

O

R

OH / H (cat.)

2

OH

H = HCl or H SO or TsOH or SOCl

2

4

2

O

O

O

H-X / B

or

X= OR2 or NR2R3

Cl R1

O

R1

B= Py or NEt3 or DIEA

O

CDI

H-X / B(cat.)

...

THF or DMF

X= OR or NR R

2

2 3

OH

B = DMAP or DBU or MeONa

Cl

		O	X1
				N				H-X2
11. R1			R2				...
		OH	NEt3	/ DСM

R2 = Me or Et; X1 = I or OTs; X2= OR3 or NR3R4

O

Cl

12.

OH

X2

N

R

H

NEt3

/ DСM

X1

X1= O or NR4; R = Me or Et; X2 = I or OTs

O

NaN

3

13.

R

DMF or Ph-Me / TBAS,

Cl

O

0-5 C

O

R

NH NH

NaNO

/ HCl

14.

2

2

...

2

MeOH,

O

OMe

0-5

C

O

15.

R

DPPA

OH

NEt

3

/ DCM

O

H-NR R

16.

R1

2

3

N

N

N

O

H-OR

2

17.

R

1

N

N

N

R

= Me or t-Bu or Bn

2

O

H O / HCl

2

18.

R

N

N

N

O

O

R

2

HNR R

O

Cl

19.

R1

...

3 4

O

OH

B / DCM or THF, -10 C

R = Me or Et or i-Bu

2

B= NMP or NMM or DIEA

O

DCC or DIC or EDC

HNR2R3

20.

R

...

OH

DCC

HO-NP

O

or HO-PFP

21.

or DIC

or HO-Su

R

or EDC

or HO-Bt

...

THF or DMSO

OH

30