Hoá hữu cơ
Nhóm bảo vệ và tổng hợp bất đối
Nhóm bảo vệ giúp điều khiển tính chọn lọc hoá học bằng cách che tạm thời nhóm chức; phương pháp bất đối kiểm soát sự hình thành tâm lập thể.
Trực giácTrực giác: tạm che từng nhóm chức phản ứng
Phân tử có nhiều vị trí phản ứng giống xưởng làm việc chật chội: thuốc thử có thể biến đổi nhầm chỗ. Nhóm bảo vệ tạm chuyển một vị trí sang dạng kém phản ứng, rồi được loại bỏ để khôi phục nhóm chức.
Phổ thôngMức phổ thông: ba thao tác, một mục tiêu lập thể
Định nghĩa:
Dẫn xuất tạm thời làm giảm tính phản ứng của một nhóm chức trong chuỗi phản ứng đã chọn và có thể được gỡ bằng điều kiện tương thích với phần còn lại của phân tử.
| Nhóm chức | Dạng che tạm | Cách gỡ thường dùng |
|---|---|---|
| Ancol | Ete silyl (vd. TBS) | Florua, thường dùng TBAF |
| Anđehit / xeton | Axetal vòng | Axit nước |
Đại họcĐại học: tính trực giao và cảm ứng bất đối
Kế hoạch bảo vệ cần có tính trực giao: từng nhóm có thể được gắn và gỡ chọn lọc mà không làm ảnh hưởng nhóm khác. Tránh bảo vệ không cần thiết vì mỗi biến đổi làm hao hụt hiệu suất, thời gian, tạo chất thải và tăng nguy cơ không tương thích.
Cảm ứng bất đối tạo lượng không bằng nhau của các đồng phân lập thể trong phản ứng vốn có thể tạo cả hai cấu hình. Cơ chất chiral, chất dẫn cộng hoá trị, thuốc thử chiral hoặc xúc tác chiral có thể tạo thiên lệch lập thể.
Ví dụ: Diễn giải độ dư enantiomer
Hỗn hợp sản phẩm có 98 phần một enantiomer và 2 phần enantiomer còn lại. Tính ee và phần mol của enantiomer chính.
Lời giải
ee = (98−2)/(98+2) × 100 % = 96 %. Enantiomer chính chiếm 98 % hỗn hợp; 96 % ee không đồng nghĩa sản phẩm chính đạt 96 %.
Nâng caoNâng cao: chất dẫn lập thể và điều khiển xúc tác
Chất dẫn oxazolidinon Evans được gắn cộng hoá trị vào nhóm axyl. Hình học enolat và sự che chắn một mặt định hướng phản ứng ankyl hoá; cắt liên kết sau đó giải phóng sản phẩm và có thể thu hồi chất dẫn. Xúc tác kim loại chuyển tiếp chiral tạo môi trường chiral để thiên lệch nhiều lượt chuyển hoá cơ chất.
Tài liệu tham khảo
- Greene's Protective Groups in Organic Synthesis (5th ed.) · Peter G. M. Wuts, 2014
- Principles of Asymmetric Synthesis (2nd ed.) · Robert E. Gawley, Jeffrey Aubé, 2012