Gruppo protettivo: differenze tra le versioni

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{{F|chimica organica|gennaio 2011}}

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 [[reazione chimica|reazioni chimiche]] che si devono attivare su altri gruppi della molecola A.

Sono molto importanti soprattutto in '''reazioni multistep''' finalizzate alla sintesi di molecole complesse con più [[gruppo funzionale|gruppi funzionali]]: infatti può presentarsi la situazione 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 attiva la reazione su 1 dopodiché 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%).

Ovviamente ancheAnche la reazione di inserzione deve avvenire in alte [[resa (chimica)|rese]]. In realtà, la caratteristica fondamentale è che il gruppo protettivo scelto sia stabile nell'[[ambiente di reazione]]: cioè non deve reagire, fino a quando non verrà rimosso.

Spesso nella [[sintesi organica]] all'interno di una molecola ci possono essere due o più gruppi protettivi: se tali gruppi possono essere rimossi e inseriti in condizioni talmente diverse da non interferire uno con l'altro (ad esempio rimuovo il gruppo protettivo X senza rimuovere Y e così via) vengono definiti '''ortogonali'''.

==Esempi==

==Esempi==

Esistono molti gruppi protettivi specifici per i vari gruppi funzionali.

===Protezione [[Alcoli|-OH]]===

*[[Tetraidropirano]] (THP): La protezione avviene mediante reazione tra l'alcoolalcol ed il diidropirano, RO-THP (l'alcoolalcol si lega alla posizione 2 (insatura nel DHP), si forma il tetraidropiranoil etere. La rimozione avviene in catalisi acida e porta alla formazione dell'alcoolalcol di partenza più l'[[acetale]] del [[5-idrossi pentanale]].

*[[MetossmetilMetossimetil etere]] (MOM): La protezione avviene mediante reazione del alcossido relativo lall'alcoolalcol da proteggere con il cloro-dimetiletere (ClCH₂OCH₃ + RONa --> ROCH₂OCH₃), si forma un [[acetale]] della [[formaldeide]]. La rimozione può avvenire anche in ambiente non acquoso con [[Acido|acidi di Lewis]] in grado di coordinare l'ossigeno (es [[bromuro di magnesio|MgBr₂]], [[tetracloruro di titanio|TiCl₄]]).

*[[Metossi-etossi-metil-etere]] (MEM): Come per il MOM. MEM e MOM hannoSono ilinstabili vantaggioin diambiente essereacido moltoa causa dell'idrolisi dell''stabiliacetale in ambiente acido'''.

*'''Silil eteri''' (ad es TBDMS terbutil-dimetil-silil etere, più stabile rispetto gliagli altri): Protezione mediante R-OH + TBDMSCl + TEA --> TBDMS-OR, rimozione con fluoruri.

===Protezione -NH₂===

[[File:Tert-Butoxycarbonyl protected Glycine Structural Formulae V.1.png|thumb|<span style="color:blue;">'''BOC'''</span>]]

*'''Carbobenzilossi derivati''' ([[Carbammati|Cbz]]): Protezione mediante PhCH₂O(C=O)Cl + R-NH₂ + TEA --> PhCH₂O(C=O)NHR. Il gruppo benzilossi conferisce stabilità al [[carbammati|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 (chimica)|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 l'[[acido trifluoroacetico|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 [[Ammine|-NH₂]]Gruppo carbonilico===

*'''Acetali''':ProtezoneProtezione HC-(OMe)₃ + R₂C=O --> R₂C(OMe)₃₂. Gli acetali si decompongono facilmente onin 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.

*'''Carbobenzilossi derivati''' ([[Cbz]]):Protezione mediante PhCH₂O(C=O)Cl + R-NH₂ + TEA --> PhCH₂O(C=O)NHR. Il gruppo benzilossi conferisce stabilità al [[carbammati|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 (chimica)|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 [[acido trifluoroacetico|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 [[Carbonile|Gruppogruppo carbonilico]](C=O)-OH===

*[[Esteri]]: soprattutto esteri metilici. Formazione mediante esterificazione di Fisher o con cloruro acilico + [[metanolo]]. Rimozione con acidi in quantità catalitica.

*'''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.

==Altri progetti==

===Protezione [[acidi carbossilici|gruppo (C=O)-OH]]===

{{interprogetto}}

*[[Esteri]]:soprattutto esteri metilici. Formazione mediante esterificazione di Fisher o con cloruro acilico + [[metanolo]]. Rimozione con acidi in quantità catalitica.

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[[categoriaCategoria:chimicaChimica organica]]