Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Силиловые эфиры — это группа химических соединений, содержащих атом кремния, ковалентно связанный с алкоксигруппой. Общая структура — R1R2R3Si−O−R4, где R4 является алкильной или арильной группой. Силиловые эфиры обычно используются в качестве защитных групп для спиртов в органическом синтезе. Поскольку R1R2R3 может представлять собой комбинацию различных групп, которые можно варьировать для получения широкого спектра силиловых эфиров, эта группа соединений обеспечивает широкий спектр селективности в химии защитных групп. К распространенным силиловым эфирам относятся: триметилсилил (TMS), трет-бутилдифенилсилил (TBDPS), трет-бутилдиметилсилил (TBS/TBDMS) и триизопропилсилил (TIPS). Они особенно полезны, поскольку могут быть введены и удалены очень селективно в мягких условиях.
Silyl ethers are a group of chemical compounds which contain a silicon atom covalently bonded to an alkoxy group. The general structure is R1R2R3Si−O−R4 where R4 is an alkyl group or an aryl group. Silyl ethers are usually used as protecting groups for alcohols in organic synthesis. Since R1R2R3 can be combinations of differing groups which can be varied in order to provide a number of silyl ethers, this group of chemical compounds provides a wide spectrum of selectivity for protecting group chemistry. Common silyl ethers are: trimethylsilyl (TMS), tert butyldiphenylsilyl (TBDPS), tert butyldimethylsilyl (TBS/TBDMS) and triisopropylsilyl (TIPS). They are particularly useful because they can be installed and removed very selectively under mild conditions.
Формирование
Обычно для силилирования спиртов требуется силилхлорид и аминооснование. Одной из надёжных и быстрых процедур является протокол Кори, в котором спирт реагирует с силилхлоридом и имидазолом при высокой концентрации в ДМФА. Если ДМФА заменить дихлорметаном, реакция протекает несколько медленнее, но очистка соединения упрощается. Распространённым затруднённым основанием для использования с силилтрифлатами является 2,6-лютидин. Первичные спирты можно защитить менее чем за час, в то время как некоторым затруднённым спиртам может потребоваться несколько дней для завершения реакции. При использовании силилхлорида обычно не требуется каких-либо специальных мер предосторожности, кроме исключения больших количеств воды. Можно использовать избыток силилхлорида, но это не обязательно. Если используется избыток реагента, для удаления избытка силанола и силоксана потребуется флэш-хроматография. Иногда используют силилтрифлат и затруднённое аминооснование. Силилтрифлаты более реакционноспособны, чем соответствующие им хлориды, поэтому их можно использовать для введения силилгрупп в затруднённые положения. Силилтрифлат более реакционноспособен и также превращает кетоны в силилэнольные эфиры. Силилтрифлаты чувствительны к воде и должны использоваться в условиях инертной атмосферы. Очистка включает добавление водной кислоты, такой как насыщенный раствор хлорида аммония. Вода гасит оставшийся силилреагент и протонирует аминооснования перед их удалением из реакционной смеси. После экстракции продукт можно очистить с помощью флэш-хроматографии. Кетоны реагируют с гидросиланами в присутствии металлических катализаторов.
Commonly silylation of alcohols requires a silyl chloride and an amine base. One reliable and rapid procedure is the Corey protocol in which the alcohol is reacted with a silyl chloride and imidazole at high concentration in DMF. If DMF is replaced by dichloromethane, the reaction is somewhat slower, but the purification of the compound is simplified. A common hindered base for use with silyl triflates is 2,6 lutidine. Primary alcohols can be protected in less than one hour while some hindered alcohols may require days of reaction time. When using a silyl chloride, no special precautions are usually required, except for the exclusion of large amounts of water. An excess of silyl chloride can be employed but is not necessary. If excess reagent is used, the product will require flash chromatography to remove excess silanol and siloxane. Sometimes silyl triflate and a hindered amine base are used. Silyl triflates are more reactive than their corresponding chlorides, so they can be used to install silyl groups onto hindered positions. Silyl triflate is more reactive and also converts ketones to silyl enol ethers. Silyl triflates are water sensitive and must be run under inert atmosphere conditions. Purification involves the addition of an aqueous acid such as saturated ammonium chloride solution. Water quenches remaining silyl reagent and protonates amine bases prior to their removal from the reaction mixture. Following extraction, the product can be purified by flash chromatography. Ketones react with hydrosilanes in the presence of metal catalysts.
Монозащита симметричных диолов
Возможно моносилирование симметричного диола, хотя это иногда бывает проблематично. Например, было сообщено о следующем моносилировании:
It is possible to monosilylate a symmetrical diol, although this is known to be problematic occasionally. For example, the following monosilylation was reported:
Однако, оказывается, что воспроизвести эту реакцию сложно. Если бы реакция контролировалась исключительно термодинамикой, и если дианион обладал бы схожей реакционной способностью с моноанионом, то следовало бы ожидать соответствующую статистическую смесь дисилированного:моносиллированного:несилированного диола в соотношении 1:2:1. Однако реакция в THF становится селективной благодаря двум факторам: 1. кинетической депротонизации первого аниона и 2. нерастворимости моноаниона. При первоначальном добавлении TBSCl в растворе присутствует лишь небольшое количество моноаниона, а остальное находится в виде суспензии. Эта небольшая часть реагирует и смещает равновесие моноаниона, способствуя переходу большего количества в раствор, что позволяет получать высокие выходы моно-TBS-соединения. В некоторых случаях можно добиться лучших результатов, используя бутиллитий:
However, it turns out that this reaction is hard to repeat. If the reaction were controlled solely by thermodynamics, and if the dianion is of similar reactivity to the monoanion, then a corresponding statistical mixture of 1:2:1 disilylated:monosilylated:unsilylated diol would be expected. However, the reaction in THF is made selective by two factors: 1. kinetic deprotonation of the first anion and 2. the insolubility of the monoanion. At the initial addition of TBSCl, there is only a minor amount of monoanion in solution with the rest being in suspension. This small portion reacts and shifts the equilibrium of the monoanion to draw more into solution, thereby allowing for high yields of the mono TBS compound to be obtained. Superior results in some cases may be obtained with butyllithium:
Третий метод предполагает использование смеси DMF и DIPEA. Альтернативно, можно использовать избыток (4 экв.) диола, смещая реакцию в сторону монозащиты.
A third method uses a mixture of DMF and DIPEA. Alternatively, an excess (4 eq) of the diol can be used, forcing the reaction toward monoprotection.