Grupă protectoare

O grupă protectoare este o grupă funcțională care este inserată într-o moleculă prin intermediul unui proces chimic, cu scopul de a realiza o altă reacție chimică chemoselectivă. Protejarea unor grupe funcționale sensibile la atacul nedorit al unor reactanți este un proces deosebit de important în sinteza organică ce se desfășoară în etape multiple.^[1]

Un exemplu de protejare a grupei cetonice este reacționarea sa cu etilenglicol, formând un acetal. În acest caz se dorește doar reducerea grupei ester, iar fără protejare s-ar reduce și grupa ceto, formându-se un diol.

De exemplu, grupa amino este nucleofilă și reacționează cu specii electrofile, însă prin transformarea acesteia în carbamat se va pierde caracterul nucleofil. Cu alte cuvinte, protejarea unei amine prin carbamat permite realizarea unor reacții chimice la alte grupe funcționale prezente în moleculă, deoarece grupa carbamat va rămâne intactă. Principalul dezavantaj îl constituie faptul că această protejare adaugă două etape în sinteză (producerea intermediarului și deprotejarea după realizarea etapei chemoselective), ceea ce necesită timp și resurse adiționale.^[2]

Exemple

Protejarea grupelor alcoolice

Se pot utiliza următoarele grupe funcționale:

Protejarea unui alcool prin formarea unui tetrahidropiranileter, urmată de deprotonare. Ambele etape necesită catalizatori acizi.

Acetil (Ac) – înlăturat prin reacția cu acizi sau baze
Benzoil (Bz) – înlăturat prin reacția cu acizi sau baze; mai stabil decât Ac
Benzil (Bn) – înlăturat prin hidrogenoliză
β-metoxietoximetileter (MEM) – înlăturat prin reacția cu acizi
Metoximetileter (MOM) –înlăturat prin reacția cu acizi
p-methoxibenzileter (PMB) – înlăturat prin reacția cu acizi, hidrogenoliză sau oxidare
Pivaloil (Piv) – înlăturat prin reacția cu acizi, baze sau agenți reducători; mai stabil decât grupe acil
Tetrahidropiranil (THP) – înlăturat prin reacția cu acizi
Tetrahidrofuran (THF) – înlăturat prin reacția cu acizi
Tritil (trifenilmetil, Tr) – înlăturat prin reacția cu acizi sau hidrogenoliză
Silileter – înlăturat prin reacția cu acizi sau ion fluorură
Metileteri – înlăturat prin reacția cu TMSI în acetonitril sau cloroform
Etoxietileteri (EE) – înlăturat prin reacția cu acid clorhidric 1N^[3]

Protejarea grupelor aminice

Se pot utiliza următoarele grupe funcționale:

Acetil (Ac) – înlăturat prin reacția cu baze
Benzil (Bn) – înlăturat prin reacția de hidrogenoliză
Benzoil (Bz) – înlăturat prin reacția cu baze
Carbamat – înlăturat prin reacția cu acizi și încălzire
Sulfonamidă – înlăturat prin reacția cu iodură de samariu, hidrură de tributilstaniu^[4]
Tozil (Ts) – înlăturat prin reacția cu acizi concentrați și agenți reducători puternici

Protejarea grupelor carbonil

Se pot utiliza următoarele grupe funcționale:

Acetal și cetal – înlăturat prin reacția cu acizi
Acilal – înlăturat prin reacția cu acizi Lewis
Ditian – înlăturat prin reacția cu săruri metalice sau agenți oxidanți

Protejarea grupelor carbonil

Se pot utiliza următoarele grupe funcționale:

Esteri benzilici – înlăturat prin reacția de hidrogenoliză
Esteri metilici – înlăturat prin reacția cu acizi sau baze
Esteri terț-butilici – înlăturat prin reacția cu acizi, baze sau agenți reducători
Ortoesteri – înlăturat prin reacția cu soluții de acizi diluate (se obține un ester)
Oxazolină – înlăturat prin reacția cu acizi tari (pH < 1, t > 100 °C) sau baze (pH > 12, t > 100 °C)
Silil

Note

^ Theodora W. Greene, Peter G. M. Wuts (1999). Protecting Groups in Organic Synthesis (ed. 3). J. Wiley. ISBN 978-0-471-16019-9.
^ Protective Groups, Organic Chemistry Portal, accesat în 8 martie 2020
^ Kamaya, Yasushi; T Higuchi (2006). „Metabolism of 3,4-dimethoxycinnamyl alcohol and derivatives by Coriolus versicolor”. FEMS Microbiology Letters. 24 (2–3): 225–229. doi:10.1111/j.1574-6968.1984.tb01309.x.
^ Moussa, Ziad; D. Romo (2006). „Mild deprotection of primary N-(p-toluenesufonyl) amides with SmI₂ following trifluoroacetylation”. Synlett. 2006 (19): 3294–3298. doi:10.1055/s-2006-951530.

Legături externe

Protecting Groups Arhivat în 8 ianuarie 2022, la Wayback Machine. Curs pdf de la biocis
Protecting groups in organic chemistry Arhivat în 1 octombrie 2022, la Wayback Machine.

[1] Theodora W. Greene, Peter G. M. Wuts (1999). Protecting Groups in Organic Synthesis (ed. 3). J. Wiley. ISBN 978-0-471-16019-9.

[Org_2020-03-08-2] Protective Groups, Organic Chemistry Portal, accesat în 8 martie 2020

[3] Kamaya, Yasushi; T Higuchi (2006). „Metabolism of 3,4-dimethoxycinnamyl alcohol and derivatives by Coriolus versicolor”. FEMS Microbiology Letters. 24 (2–3): 225–229. doi:10.1111/j.1574-6968.1984.tb01309.x.

[4] Moussa, Ziad; D. Romo (2006). „Mild deprotection of primary N-(p-toluenesufonyl) amides with SmI₂ following trifluoroacetylation”. Synlett. 2006 (19): 3294–3298. doi:10.1055/s-2006-951530.

[1]

[2]

[3]

[4]