硅醚是含有硅原子与烷氧基以共价键键合的一类化合物，硅醚化合物在保护基化学当中有非常广泛的应用。 硅醚之间的区别主要基于位阻及电性的不同。总的来讲，酸性条件脱除位阻较小的硅基团相对更快，而位阻较大的硅基团则因为氧原子上具有很大的空间保护而不易脱除.

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概要

硅醚化是保护醇羟基的有效方法。常用于实验室规模的精密合成中。

常用硅原子上有至少两个相同取代基R’的有机硅试剂，否则硅原子会产生不对称中心，使非对应异构体的后处理变得复杂。

TBS， TIPS， TBDPS基的空间位阻大，分子中同时存在仲醇或叔醇羟基时，可选择性的只保护伯醇羟基。

• 基本文献

・Corey, E. J.; Venkateswarlu, A. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 6190. DOI: 10.1021/ja00772a043 
・Corey, E. J.; Cho, H.; Rucker, C.; Hua, D. H. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3455. doi:10.1016/S0040-4039(01)81930-4
・Review: Nelson, T. D.; Crouch, R. D. Synthesis 1996, 1031. DOI: 10.1055/s-1996-4350

• 反应机理

1.保护

通常硅化学中，硅原子上置换反应是通过五配位的中间体进行的，离去基团（电负性最强基团）在中间体（六面体）发生反转时离去。



2.脱保护

和保护的机理相同也是通过五配位中间体完成的，即使在酸性条件下也一样。因为硅阳离子不稳定，所以不会通过碳置换（即SN1过程）来进行。用氟源脱保护的驱动力是形成强的Si-F键（Si-F键比Si-O键强大致30kcal/mol）

• 反应实例

保护 脱保护的典型实例［1］





用NaH做碱，对二醇中的一个羟基保护（mono-protection）很有效。[2] 


碘做催化剂的TMS保护[3] 








用Si-BEZA保护[4]：温和条件下对叔醇羟基的保护

 
用三(全氟苯基)硼烷的硅醚合成[5]：不光能和许多的官能团反应，对有空间障碍的醇也能在短时间内保护







实验步骤



把醇（4.40 g, 13.6 mmol）溶解于DMF（90mL）中，在0 C 下加入咪唑（3.88 g, 56.9 mmol）

和叔丁基二甲基氯硅烷（4.09 g, 27.1 mmol）。 升至室温，搅拌16 h。加入足量的水结束反应，用水和乙酸乙酯萃取三次。有机相用硫酸镁干燥，过滤后浓缩，粗产物用柱层析色谱（正己烷：乙酸乙酯= 50：1）纯化分离。目标产物为黄色液体（99%收率）



l  用R’3SiCl/咪唑或R’3SiOTf/2,6-二甲基吡啶的条件，可高收率的得到硅醚。后者反应活性高，可用于保护反应较慢的仲醇，叔醇。

l  脱保护一般可在酸性条件下加水分解或者用含F负离子的氟化物。后者反应发生的动力是生成强的Si-F键



实验技巧

使用DMF作为溶剂时，反应淬灭时用大量水稀释，再用正己烷（或石油醚）/乙酸乙酯混合溶剂萃取效果较好。DMF不容易进入有机相，萃取操作更容易。



以下列举一些常用的保护基

TBS是一般作为首选，其他基团也用

TMS基是最容易脱保护的基团，所以一般用在保护大位阻的叔醇，或短时间的保护



酸性条件下稳定性 TMS<TES<TBS<TIPS<TBDPS

对氟负离子稳定性 TMS<TES< TIPS < TBS <TBDPS



TBAF条件下脱保护生成的烷氧基铵碱性强，不适用于对碱性条件敏感的化合物。为了缓冲碱性条件，可加入醋酸，或者尝试更温和的HF Py、3HF Et3N等缓冲体系。

转自“化学空间”