Tetrahydropyranylgruppe

Die Tetrahydropyranylgruppe (THP-Gruppe) ist eine Schutzgruppe für Alkohole in der organischen Chemie. Die Schützung erfolgt mit Dihydropyran unter saurer Katalyse, die Entschützung ebenfalls im Sauren.

Ein Alkohol kann durch Umsetzung mit Dihydropyran unter saurer Katalyse geschützt werden, wobei die sehr viele Säuren eingesetzt werden können oder auch Säuren in situ erzeugt werden können.^[1.1] Beispiele sind para-Toluolsulfonsäure, Pyridinium-para-toluolsulfonat, saure Ionentauscher, in situ erzeugte Schwefelsäure aus Bis(trimethylsilyl)sulfat, in situ erzeugter Bromwasserstoff aus Dimethylschwefeldibromid, in situ erzeugter Chlorwasserstoff aus Trichlorisocyanurat. Daneben eignen sich auch Lewis-Säuren wie Lanthan(III)-chlorid, Scandiumtriflat, Indiumtriflat, oder Eisen(III)-perchlorat.^[1.2] Eine säurefreie Methode ist die Umsetzung mit 2-Hydroxytetrahydropyran, Triphenylphosphin und Diethylazodicarboxylat.^[1.1]

Durch Erhitzen diverser Verbindungen mit Dihydropyran auf 125 °C ohne weitere Reagenzien können neben Alkoholen auch Thiole, Carbonsäuren, Carbonsäureamide und heterocyclische Amine geschützt werden.^[2]

In Gegenwart einer Säure kann die Tetrahydropyranylgruppe leicht entschützt werden. Beispiele sind Essigsäure, Pyridinium-para-toluolsulfonat, Borsäure, para-Toluolsulfonäure, in situ erzeugte Schwefelsäure aus Bis(trimethylsilyl)sulfat, in situ erzeugter Bromwasserstoff aus Dimethylschwefeldibromid oder Indiumtriflat.^[1.3]

Unter geeigneten Bedingungen kann der Alkohol bei der Entschützung direkt verestert werden, beispielsweise zu einem Acetat mit Indiumtriflat in Gegenwart von Acetanhydrid. Die Umwandlung in einen Benzylether ist mit Benzaldehyd, Triethylsilan und Trimethylsilyltriflat möglich. Mit tert-Butyldimethylsilan oder Triethylsilan und Zinn(II)-triflat kann die Tetrahydropyranylgruppe durch eine Silylschutzgruppe (tert-Butyldimethylsilylgruppe oder Triethylsilylgruppe) ersetzt werden.^[1.3] Weiterhin sind Methoden zur gleichzeitigen Entschützung und Oxidation des Alkohols zu einem Aldehyd oder Keton bekannt.^[1.4]

Die Tetrahydropyranylgruppe ist praktisch, da sowohl Schützung als auch Entschützung sehr einfach sind und die Gruppe gegen die meisten Reaktionsbedingungen außer Säure sehr stabil ist. Nachteilig ist, dass bei der Schützung von chiralen Alkoholen Diastereomere entstehen, was die beispielsweise die Auswertung von NMR-Spektren erschwert, sodass die tert-Butyldimethylsilylgruppe oft bevorzugt wird.^[1.1] In der Peptidsynthese eignet sich die THP-Gruppe zur Schützung von Seitenketten in den Aminosäuren Serin, Threonin und Cystein.^[3]

1. ↑ Peter G. M. Wuts, Theodora W. Greene: Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. 1. Auflage. Wiley, 2006, ISBN 978-0-471-69754-1, doi:10.1002/9780470053485.ch2. 
   1. ↑ ^{a b c} S. 59
   2. ↑ S. 59–61
   3. ↑ ^{a b} S. 62–64
   4. ↑ S. 64
2. ↑ Mia L. Jawor, Basil M. Ahmed, Gellert Mezei: Solvent- and catalyst-free, quantitative protection of hydroxyl, thiol, carboxylic acid, amide and heterocyclic amino functional groups. In: Green Chemistry. Band 18, Nr. 23, 2016, S. 6209–6214, doi:10.1039/C6GC02562E. 
3. ↑ Anamika Sharma, Iván Ramos‐Tomillero, Ayman El‐Faham, Ernesto Nicolas, Hortensia Rodriguez, Beatriz G. de la Torre, Fernando Albericio: Understanding Tetrahydropyranyl as a Protecting Group in Peptide Chemistry. In: ChemistryOpen. Band 6, Nr. 2, April 2017, S. 168–177, doi:10.1002/open.201600156, PMID 28413747, PMC 5390806 (freier Volltext).