Utente:Dello/Sandbox/Gruppo Protettivo

Un gruppo protettivo, in chimica è una molecola P che fatta reagire con un'altra molecola A, va a legarsi ad un gruppo funzionale di A facendo in modo che tale gruppo funzionale non prenda parte o interferisca con reazioni chimiche che si devono effettuare su altri gruppi della molecola A.

Sono molto importanti sopratutto in reazioni multistep finalizzate alla sintesi d molecole complesse con più gruppi funzionali: infatti, può presentarsi la stuazione di dover far reagire un certo gruppo 1 di una molecola, ma, un'altro gruppo 2 della stessa molecola potrebbe prender parte alla reazione. In questo caso si lega al 2 un gruppo protettivo, si effettua la reazione su 1 dopodichè si libera due dal gruppo protettivo.

Caratteristica fondamentale del gruppo protettivo è che deve essere facilmente rimovibile, in altre parole, la reazione di rimozione (cleaving) di questo gruppo deve avere una resa molto alta (>90%).

Esempi

Esistono molti gruppi protettivi specifici per i vari gruppi funzionali.

Protezione -OH

• Tetraidropirano(THP): La protezione avviene mediante reazione tra l'alcool ed il diidropirano, RO-THP (l'alcool si lega alla posizione 2 (insatura nel DHP), si forma il tetraidropiranoil etere. La rimozione avviene in catalisi acida e porta alla formazione dell'alcool di partenza più l'acetale del 5-idrossi pentanale.
• Metossmetil etere (MOM): La protezione avviene mediante reazione del alcossido relativo l'alcool da proteggere con il cloro-dimetiletere (ClCH₃OCH₃ + RONa --> ROCH₂OCH₃), si forma un acetale della formaldeide.La rimozione può avvenire anche in ambiente non acquoso con acidi di Lewis in grado di coordinare l'ossigeno (es MgBr₂, TiCl₄).
• Metossi-etossi-metil-etere (MEM): Come per il MOM. MEM e MOM hanno il vantaggio di essere molto stabili in ambiente acido.
• Silil eteri (ad es TBDMS terbutil-dimetil-silil etere, più stabile rispetto gli altri): Protezione mediante R-OH + TBDMSCl + TEA --> TBDMS-OR, rimozione con fluoruri.

Protezione -NH₂

• Carbobenzilossi derivati(Cbz):Protezione mediante PhCH₂O(C=O)Cl + R-NH₂ + TEA --> PhCH₂O(C=O)NHR. Il gruppo benzilossi conferisce stabilità al carbammato. La rimozione avviene per idrogenolisi (che rimuove il gruppo benzilossi) e successiva decomposizione spontanea del carbammato a CO₂ + R-NH₂. Il cleaving può avvenire anche per azione di un acido di Lewis + un nucleofilo (es BF₃ + Me₂S).
• Ter-butilossicarbonil derivati BOC: La reazione di protezione avviene per reazione del di(ter-butil)pirocarbonato con l'ammina a dare RHN(C=O)OtBu. Rimozione con acidi di forza medio-alta come il trifluoro acetico o l'acido p-toluensolfonico.
• p-ammino-metil-fenil-eteri: protezione p-Br-Ph-OMe --(Pd)--> p-BrPd-Ph-OMe --(RNH₂)--> p-RHN-Ph-OMe. La deprotezione avviene per ossidazione con CAN (cerio ammonio nitrato) a dare il chinone e l'ammina.

Protezione Gruppo carbonilico

• Acetali:Protezone HC-(OMe)₃+R₂C=O --> R₂C(OMe)₃. Gli acetali decompongono facilmente on ambiente acquoso o con acido di Lewis. Nel caso non sia possibile operare con acidi, L'acetale del 3-bromo-1,2-propandiolo viene facilmente rimosso con zinco metallico in ambiente alcolico.

Protezione gruppo (C=O)-OH

• Esteri:sopratutto esteri metilici. Formazione mediante esterificazione di Fisher o con cloruro acilico + metanolo. Rimozione con acidi.

categoria:chimica organica