Chránicí skupina

chemická skupina

Chránicí skupina je v chemii funkční skupina, která se zavádí do molekuly chemickým pozměněním funkční skupiny za účelem dosažení chemoselektivity reakce. Tyto skupiny jsou důležité v mnoha vícestupňových organických syntézách.

Při přípravě některých organických sloučenin nemohou některé části jejich molekul vydržet požadované podmínky nebo přítomnost určitých látek. Z tohoto důvodu musí být dané části molekul (skupiny) chráněny. Například hydrid lithno-hlinitý je velmi reaktivní ale užitečné činidlo schopné redukovat estery na alkoholy. Pokud jsou přítomny, vždy reaguje s karbonylovými skupinami, což nelze nijak změnit. Je-li třeba provést redukci esteru za přítomnosti karbonylu, musí být reakci hydridu s touto skupinou zabráněno, například převedením karbonylu na acetal, který s hydridy nereaguje. Acetal je tedy chránicí skupina pro karbonyl. Jakmile je reakce s použitím hydridu dokončena, acetal je odstraněn (reakcí s vodným roztokem kyseliny) za opětovného vzniku původního karbonylu.

Chránicí skupiny jsou mnohem více využívány v laboratorní praxi a základním výzkumu než v průmyslové výrobě, jelikož jejich užití přidává do procesu další kroky a látky, což výrobu prodražuje. Dostupnost levného chirálního stavebního bloku ovšem může tyto náklad snížit (například kyselina šikimová pro oseltamivir).

Běžné chránicí skupiny editovat

Chránicí skupiny pro alkoholy editovat

Chránění alkoholů

Chránicí skupiny pro aminy editovat

Chránění aminů

  • Karbobenzyloxy (Cbz, benzyloxykarbonyl) – Odstraňován hydrogenolýzou.
  • p-Methoxybenzylkarbonyl (Moz nebo MeOZ) – Odstraňován hydrogenolýzou, méně stabilní než Cbz
  • Tercbutyloxykarbonyl (BOC) – Běžný v syntéze peptidů v pevné fázi, odstraňován koncentrovanou silnou kyselinou (např. HCl nebo CF3COOH)
  • Acetyl – využívá se při syntézte oligonukleotidů na chránění N4 v cytosinu a N6 v adeninu, odstraňuje se zásadou, nejčastěji plynným či ve vodě rozpuštěným amoniakem nebo methylaminem. Je příliš stabilní na to, aby byl snadno odstranitelný z alifatických amidů.
  • Benzoyl – stejně jako u Ac
  • Karbamátová skupina – Odstraňována kyselinou a mírným zahřátím
  • Tosyl (Ts) – Odstraňován koncentrovanou silnou kyselinou (např. HBr nebo H2SO4) a silným redukčním činidlem (sodík v kapalném amoniaku nebo naftalenid sodný)

Chránicí skupiny pro karbonyly editovat

Chránění karbonylových skupin

  • Acetaly a ketaly – Odstraňovány kyselinou. Obvykle je odštěpení u acyklických acetalů snazší než u cyklických.
  • Acylaly – Odstraňovány Lewisovými kyselinami
  • Dithiany – Odstraňovány solemi kovů nebo oxidačními činidly

Chránicí skupiny pro karboxylové kyseliny editovat

Chránění karboxylových kyselin

Chránicí skupiny pro fosfátové skupiny editovat

  • 2-kyanoethyl – Odstraňován slabou zásadou. Často používán v syntéze oligonukleotidů.
  • Methyl – Odstraňován silnými nukleofily, například thiofenolem

Průmyslové použití editovat

V průmyslové výrobě většinou nejsou chránicí skupiny používány, ovšem stále zde nacházejí využití, např.:

Reference editovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Protecting group na anglické Wikipedii.


Externí odkazy editovat