Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
يتعمق هذا الدرس في مفهوم الحماية وإزالة الحماية لمجموعة وظيفية أساسية في الكيمياء العضوية الاصطناعية. يتم شرح هذه الظواهر في سياق الكحولات الأليفاتية والعطرية.
وهي تحدد مجموعة الحماية باعتبارها عامل التعتيم لجعل الأنواع الأكثر تفاعلاً خاملة لمجموعة معينة من الظروف. تم تصوير هذا المفهوم من خلال الرسم التوضيحي لتدفق السائل عبر منافذ مختلفة في مجموعة من الأنابيب. يساعد هذا التشبيه على فهم دور مجموعة الحماية في انتقائية التفاعل، كما في حالة ألكلة الليثيوم العضوية للهاليد في وجود مجموعة كحول حمضية منافسة. يوضح المثال كيف تساعد حماية مجموعة الكحول على تحقيق ألكلة الهاليد. تشتمل مجموعات الحماية الشائعة للكحوليات على عائلة ثلاثي الكيسيليل للنيوكليوفيلات أو قواعد الكربون والنيتروجين ومجموعة رباعي هيدرو بيرانيل (THP) للقواعد القوية. في المثال السابق، يتفاعل هاليد مشتق ثلاثي ألكيل سيلان مع الكحول في وجود محفز نيوكليوفيلي لتوليد إيثر ثلاثي ألكيل سيلان.
كل حماية يتبعها إزالة الحماية بعد التفاعل المقصود. يؤدي إلغاء الحماية إلى استعادة النظام إلى حالته الأصلية. في الحماية باستخدام مجموعات ثلاثي ألكيل سيلان، يتم تحقيق إزالة الحماية باستخدام أملاح الفلورايد مثل فلوريد رباعي ن-بوتيل الأمونيوم (TBAF) القابلة للذوبان في المذيبات العضوية. هنا، تؤدي إعادة بروتون الأكسجين إلى تجديد الكحول الأصلي. في حالة الحماية باستخدام THP، يتم تحقيق إزالة الحماية باستخدام التحلل المائي الحمضي.
ويوضح الدرس أيضًا المبادئ الكامنة وراء تصميم مجموعة الحماية باستخدام رسم توضيحي لمنزل في ظل ظروف مناخية خارجية مختلفة. إنه يوضح الانتقائية التي تقدمها مجموعة الحماية في بيئة معينة. على سبيل المثال، يحمي THP الكحول من القواعد القوية. يكون الأسيتال المتكون في هذه الحالة مستقرًا تجاه القواعد ولكنه عرضة للتحلل المائي الحمضي.
وبصرف النظر عن ظروف التفاعل، فإن تفاعل الجزيء المراد حمايته يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في تصميم مجموعة حماية مناسبة. على سبيل المثال، تم العثور على قدرة إيثرات الميثيل على حماية الفينولات غير مناسبة للكحولات الأليفاتية. هنا، يلعب استقرار مجموعات المغادرة المقابلة أثناء إزالة الحماية دورًا رئيسيًا. على سبيل المثال، الألكوكسيدات، على عكس الفينوكسيدات، هي مجموعات مغادرة ضعيفة لإزالة الحماية باستخدام بروميد الهيدروجين.
يلخص الجدول التالي مجموعات الحماية/الإزالة المختلفة لأنواع مختلفة من الكحوليات والحالات ذات الصلة:
| مجموعة الحماية | البنية | يحمي | من | حماية | إزالة الحماية |
| ثلاثي ألكيل سيلان (R3Si–)، على سبيل المثال، TBDMS | Me3Si–OR (Me3C)Me2Si–OR | الكحوليات (OH عامة) | النيوكليوفيلات, قواعد C أو N | R3سيكل, قاعدة | H+، H2O, أو F− |
| رباعي هيدرو بيرانيل (THP) |  | الكحوليات (OH بشكل عام) | قواعد قوية | 3،4-ديهيدروبيران, H+ | H+، H2O |
| بنزيل إيثر (OBn) |  | الكحوليات (OH بشكل عام) | تقريبا كل شيء | NaH، BnBr | H2، Pd/C, أو HBr |
| ميثيل إيثر (ArOMe) |  | الفينولات (ArOH) | قواعد | NaH، MeI، أو (MeO)2SO2 | BBr3، HBr، HI, Me3SiI |
غالبا ما تحتوي المركبات العضوية على أكثر من مجموعة وظيفية واحدة. في مثل هذه الجزيئات ، تجعل المجموعة الواقية المجموعة الأكثر تفاعلا خاملة لمجموعة معينة من الشروط.
الرسم التوضيحي المماثل هو أنبوب به فتحات متعددة. يتدفق السائل عبر أدنى مخرج بسبب الجاذبية. ومع ذلك ، فإن استخدام غطاء لسد المخرج السفلي يسمح بالحصول على السائل من المخرج الأعلى.
على سبيل المثال ، لا يحدث ألكلة الليثيوم العضوي للهاليد في وجود الكحول بسبب حموضة مجموعة الهيدروكسيل. ومع ذلك ، فإن حماية الكحول تسمح بألكلة الهاليد.
أثناء تصميم مجموعة الحماية ، فإن المبدأ الأساسي هو استقرارها لمجموعة من الظروف والقابلية للإصابة بأخرى. على سبيل المثال ، مجموعة رباعي هيدروبيرانيل هي مجموعة حماية شائعة للكحول من القواعد القوية. في حين أن الأسيتال المتكون مستقر في مثل هذه الظروف ، إلا أنه عرضة للتحلل المائي الحمضي.
بعد التفاعل المقصود ، من الضروري أيضا إزالة الغطاء بسهولة دون إتلاف الأنبوب لإعادة النظام إلى حالته الأصلية. تعرف عملية إزالة مجموعة الحماية هذه باسم إلغاء الحماية.
تشملمجموعات الحماية الشائعة للكحول من النواة أو قواعد الكربون والنيتروجين عائلة trykylsilyl. هنا ، يتفاعل مشتق trialkylsilyl مع الكحول في وجود قاعدة ضعيفة مثل imidazole التي تتفاعل كمحفز محب للنواة لتوليد Trialkylsilyl الأثير.
ثم تتم إزالة مجموعات trykylsilyl هذه من الكحول باستخدام أملاح الفلورايد القابلة للذوبان في المذيبات العضوية ، مثل فلوريد tetra-n-butylammonium ، أو TBAF. وبالتالي ، فإن إعادة بروتون الأكسجين تجدد الكحول الأصلي.
بالإضافة إلى ظروف التفاعل ، يجب مراعاة تفاعل الجزيء المراد حمايته عند تحديد مجموعة حماية مناسبة.
على سبيل المثال ، من بين الكحولات ، تعتبر إثيرات الميثيل مجموعات حماية مناسبة فقط للفينولات لأن الفينوكسيدات جيدة لترك المجموعات في ظل ظروف إزالة الحماية ، في حين أن الألكوكسيدات ضعيفة تترك المجموعات في ظل هذه الظروف.
02:23
Alcohols and Phenols
21.3K المشاهدات
02:32
Alcohols and Phenols
16.3K المشاهدات
02:36
Alcohols and Phenols
21.6K المشاهدات
02:15
Alcohols and Phenols
7.1K المشاهدات
02:35
Alcohols and Phenols
23.0K المشاهدات
02:23
Alcohols and Phenols
11.8K المشاهدات
02:00
Alcohols and Phenols
6.7K المشاهدات
02:31
Alcohols and Phenols
7.8K المشاهدات
01:57
Alcohols and Phenols
4.0K المشاهدات
02:48
Alcohols and Phenols
8.1K المشاهدات
02:37
Alcohols and Phenols
15.3K المشاهدات
01:38
Alcohols and Phenols
7.1K المشاهدات
