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叔丁基二甲基硅醚在化学合成中,采用硅基化进行羟基保护生成叔丁基甲基硅基醚是应用较多的方法之一。一般来说,在分子中羟基位阻不大时主要通过tbscl对羟基进行保护。但当羟基位阻较大时则采用较强的硅醚化试剂tbsotf来实现。

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稳定性



 

生成的叔丁基二甲基醚在多种有机反应中是相当稳定的,在一定条件下去保护时一般不会影响其他官能团。它在碱性条件下稳定,碱性水解时的稳定性约为三甲基硅醚的104倍,但对酸敏感。tbs醚的生成和断裂的难易取决于空间因素,因此常常用于对多官能团,位阻不同的分子进行选择性保护。

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基团概况




三甲基硅醚太容易受到溶剂分解的影响,使其不能作为保护基团。叔丁基二甲基硅氧基为ca . 104倍以上的水解稳定性,为此类应用提供了更多的前景。

e.j.corey 在最初使用市售的叔丁基二甲基氯硅烷( tbdms-cl )作为硅烷化试剂时,发现其反应非常缓慢,与醇的反应产率不理想。即使强制硅烷化技术(过量的氯化硅,干燥的吡啶,升高的温度)也没有成功。使用2.5 eq .咪唑与1.2 eq . tbdms - cl和二甲基甲酰胺作为溶剂是有效的,并以高产率实现了各种醇到叔丁基二甲基硅醚的温和转化。


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corey认为,该反应通过n -叔丁基二甲基硅基咪唑作为非常活泼的硅烷化试剂进行。

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e.j. corey 的另一个关键发现是在25 ° c下,用2 - 3当量的四丁基氟化铵( tbaf )在thf中快速裂解硅醚为醇。



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由于与硅的空d轨道杂化,氟负离子的亲核进攻会形成一个五价硅中心。此外,强si - f键的形成是快速断裂的驱动力。

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叔丁基二甲基硅醚对水基稳定,但在酸性条件下(25°c下醋酸/水为2:1)可转化为醇。

 





上保护实例




在n-甲基咪唑的存在下,碘的加入显著加速了醇与硅基氯的反应。该文提出了一种通用的高效硅酰化法。



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市售的有机非离子超强碱是一种高效、温和的催化剂,可用于叔丁基二甲基氯化硅( tbdmscl )催化多种醇和酚的硅烷化反应,包括酸敏感、碱敏感和受阻底物。反应在24 ~ 40℃乙腈中进行,偶尔在24 ~ 80℃dmf中进行。虽然代表性的一级醇、二级醇和酚类使用空间位阻较大的试剂叔丁基二苯基硅基氯化物( tbdpscl )进行硅烷化,但三级醇没有被回收。


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三(五氟苯基)硼烷,b(c6f5)3,是一种温和高效的使用多种硅烷的醇脱氢硅烷基化的有效催化剂。只有体积最大的硅烷(bn3sih和ipr3sih)在这些条件下不反应。一般来说,反应干净,产率高,只有副产物是二氢。





脱保护实例




hf(otf )4在脱硅反应中表现出非常高的催化活性。由于1 °,2 °,3 °烷基和芳基叔丁基二甲基硅基( tbs )醚脱保护所需hf(otf )4量从0.05 mol %到3 mol %不等,因此可以实现区域选择性脱保护。在大多数羟基保护基团存在的情况下,不同硅醚的化学选择性裂解或tbs的去除也得以实现。


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四氯合金酸钠( iii )作为催化剂,可以简单温和地去除叔丁基(二甲基)硅基( tbs )保护基团。当芳香族tbs醚、脂肪族三异丙基硅醚、脂肪族叔丁基(二苯基)硅醚或空间位阻较大的脂肪族tbs醚存在时,可实现脂肪族tbs醚的选择性脱保护。此外,tbs醚也可以在一锅中转化为苄基醚。

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在异丙基、bn、ac、bz、thp和tbdps基团的存在下,使用三溴化四丁基铵在甲醇中选择性地裂解tbdms醚。该方法产量高、速度快、清洁、安全、性价比高。



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其他反应




在phio或phi(oac)2的存在下,以及在四氢呋喃或乙腈中催化量的金属三氟化物和tempo的存在下,一锅法连续合成了伯仲叔丁基二甲基硅基(tbdms)醚的氧化反应,耐受酸敏感的保护基团,而叔丁基二苯基硅基醚和酚类tbdms基团保持不变。


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在cro3催化下,苄醇和苄基tbdms醚在低温( - 78℃)下高效地与高碘酸反应生成相应的羰基化合物。与tbdps组相比,氧化过程对tbdms组具有高度的官能团耐受性和选择性。

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在催化量的氯化铁(iii)存在下,通过使用醛与三乙基硅烷结合,各种硅烷基醚容易且高效地以高产率转化为相应的烷基醚。


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