实用有机合成化学

截至目前，我们已经为大家系统梳理了三类导向基团在苯环邻位C-H键官能化反应中的应用，分别为COOH、酚OH、NH2及其对应的衍生结构。这三种基团本身会在碱（如有机锂试剂）的作用下发生去质子化，直接用于设计邻位导向金属化（DoM）反应效果并不理想。为此，人们转而着手研究其保护基修饰的结构，后者参与反应时定位能力和整体的反应效率均能得到明显的改善。

上图展示了这些导向基团中具有代表性的结构。对于苯甲酸，人们可构建相应的苯甲酰胺（如CONEt2、CONiPr2）、苯甲酸酯（COOMe、COOEt等），或是与2-氨基-2-甲基丙醇缩合得到4,4-二甲基-2-噁唑啉，再以此诱导邻位锂化。苯酚的OH可进行Me、MOM、THP、SEM等多种保护基修饰，也可将其转化为定位能力更强的OCONEt2、OPO(NEt2)2。苯胺类化合物可利用特戊酰基（Piv）、叔丁氧羰基（Boc）取代NH2构成导向基团，随后设计邻位官能化反应。

在平日的研究与工作中，大家遇到的芳香烃底物很多时候会同时存在两个（或以上）不同的导向基团，参与DoM反应便涉及区域选择性的问题。不少人对此展开系统的研究，基本思路是合成一系列的二取代苯，并在体系中加入一定量的碱和亲电试剂，根据C-H键官能化异构体产物的比例定性比较两个基团的定位能力。下图概括了三种可能出现的情况，即导向基团分别处于邻、间、对三个位置。假使DMG1的定位能力强于DMG2，通常会在标记“-”的位点发生邻位去质子化。借助单取代的底物设计相应的分子间竞争反应一般也能得到可靠的结果。

受溶剂、温度等多种因素的影响，两种方法测得的不同取代基的定位能力有时并非完全一致。法国国家科学研究中心（Centre national de la recherche scientifique, CNRS）的Frédéric R. Leroux教授与Jacques Mortier教授曾综合多项研究工作，整理出常见导向基团大致的定位能力顺序图，其中囊括了不少上文已提及的基团。由此可见，OCONR2、OPO(NEt2)2、CONR2等基团的定位能力十分出色，去质子化过程在低温（-78 ℃）下便能顺利进行。相比之下，卤素原子（F, Cl, Br）则较弱，反应温度常常在0 ℃以上。还有一部分结构尚未介绍，我们也将择时为大家详细讲解。