2.1 Reactions at Oxygen Atoms
Ana M. Gómez
Instituto de Química Orgánica General, (CSIC),
28006 Madrid, Spain
iqog106@iqog.csic.es
1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2
Reactions at Non-Anomeric Hydroxyl Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.1
Alkylation Reactions: Ether-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.1.1 Methyl Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.1.2 Benzyl (Bn) Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.1.3 Substituted Benzyl Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2.1.4 Allyl and Related Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.1.5 Trityl (Tr) Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.1.6 2-Naphthylmethyl (NAP) Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.1.7 Propargyl Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.1.8 o-Xylylene Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.2
Acetalation Reactions: Acetal-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.2.1 Cyclic Acetals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.2.2 Acyclic Acetals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.3
Acylation Reactions: Ester-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.3.1 Acetyl (Ac) and Benzoyl (Bz) Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
2.3.2 Substituted Acetyl Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.3.3 Pivaloyl (Piv) Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.3.4 Levulinoyl (Lev) Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
2.4
Carbonylation Reactions: Carbonate-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.4.1 Benzyl Carbonates (Cbz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
2.4.2 Allyl Carbonates (Aloc or Alloc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
2.4.3 Propargyl Carbonates (POC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
2.4.4 2,2,2-Trichloroethyl Carbonate (TrOC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
2.4.5 Fluoren-9-ylmethoxycarbonyl (Fmoc) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.4.6 2-[Dimethyl(2-naphthylmethyl)silyl]ethoxycarbonyl (NSEC) Group . . . . . . . . . . . 142
2.5
Silylation Reactions: Silyl-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.5.1 Silyl Ethers. General Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.5.2 tert-Butyldimethylsilyl (TBS or TBDMS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.5.3 tert-Butyldiphenylsilyl (TBDPS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
2.5.4 Triisopropylsilyl (TIPS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.5.5 1,1,3,3-Tetraisopropyldisiloxane (TIPDS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.5.6 Di-tert-butylsilylene (DTBS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
2.6
Phosphorylation Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
In: Glycoscience. Fraser-Reid B, Tatsuta K, Thiem J (eds)
Chapter-DOI 10-1007/978-3-540-30429-6_3: © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008
Ana M. Gómez
Instituto de Química Orgánica General, (CSIC),
28006 Madrid, Spain
iqog106@iqog.csic.es
1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2
Reactions at Non-Anomeric Hydroxyl Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.1
Alkylation Reactions: Ether-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.1.1 Methyl Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.1.2 Benzyl (Bn) Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.1.3 Substituted Benzyl Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2.1.4 Allyl and Related Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.1.5 Trityl (Tr) Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.1.6 2-Naphthylmethyl (NAP) Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.1.7 Propargyl Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.1.8 o-Xylylene Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2.2
Acetalation Reactions: Acetal-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.2.1 Cyclic Acetals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.2.2 Acyclic Acetals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.3
Acylation Reactions: Ester-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.3.1 Acetyl (Ac) and Benzoyl (Bz) Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
2.3.2 Substituted Acetyl Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.3.3 Pivaloyl (Piv) Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.3.4 Levulinoyl (Lev) Esters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
2.4
Carbonylation Reactions: Carbonate-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.4.1 Benzyl Carbonates (Cbz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
2.4.2 Allyl Carbonates (Aloc or Alloc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
2.4.3 Propargyl Carbonates (POC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
2.4.4 2,2,2-Trichloroethyl Carbonate (TrOC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
2.4.5 Fluoren-9-ylmethoxycarbonyl (Fmoc) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.4.6 2-[Dimethyl(2-naphthylmethyl)silyl]ethoxycarbonyl (NSEC) Group . . . . . . . . . . . 142
2.5
Silylation Reactions: Silyl-Type Protecting Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.5.1 Silyl Ethers. General Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.5.2 tert-Butyldimethylsilyl (TBS or TBDMS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.5.3 tert-Butyldiphenylsilyl (TBDPS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
2.5.4 Triisopropylsilyl (TIPS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.5.5 1,1,3,3-Tetraisopropyldisiloxane (TIPDS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.5.6 Di-tert-butylsilylene (DTBS) Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
2.6
Phosphorylation Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
In: Glycoscience. Fraser-Reid B, Tatsuta K, Thiem J (eds)
Chapter-DOI 10-1007/978-3-540-30429-6_3: © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008