第七章 还原反应第一节第一节 还原反应概论还原反应概论 在有机化学中,碳始终是四价,其氧化还在有机化学中,碳始终是四价,其氧化还原的特点是部分的电子得失原的特点是部分的电子得失,因此广义的说多因此广义的说多数有机反应都是氧化还原反应,不过习惯数有机反应都是氧化还原反应,不过习惯上将上将加氧或脱加氧或脱氢的反的反应称称为氧化氧化,,脱氧或加氢的反脱氧或加氢的反应称为还原应称为还原.无机化学中的氧化还原表现为元无机化学中的氧化还原表现为元素的原子价态的变化素的原子价态的变化脱氧或加氢的反应称为还原脱氧或加氢的反应称为还原还原剂(还原剂(Reducing agents))大致可分为五类:大致可分为五类:1.氢气(氢气(H2, 加氢反应)加氢反应)2.金属氢化物(金属氢化物(NaBH4, LiAlH4, BH3,,Metal hydrides))3.金属(金属(Metal,,Na,,K,,Zn))4.低价金属盐(如:低价金属盐(如:TiCl3,,TiCl2))5.非金属非金属 (如:如:N2H4,,Me2S,,Ph3P) 一、还原反应一、还原反应 — — 催化氢化催化氢化通过加氢的还原在金属催化剂的存在下进行,叫通过加氢的还原在金属催化剂的存在下进行,叫催化氢化催化氢化.nalkenes ( C=C ), alkynes ( C≡C )nimines ( C=N ), nitriles ( C≡N ) naldehydes or ketones ( C=O )Yes nBut, RCOOH, RCOOR’, and RCONHR’No 机理机理n催化氢化催化氢化的机理还没有完全研究清楚,的机理还没有完全研究清楚,通常认为氢吸附在金属的表面,烯烃也通通常认为氢吸附在金属的表面,烯烃也通过过p-轨道与金属络合,然后烯烃与氢加成。
轨道与金属络合,然后烯烃与氢加成n其立体化学特征是其立体化学特征是 —— Syn-addition机理机理活性顺序活性顺序二、二、还原反应还原反应 — 电子-质子还原电子-质子还原n还原通过加成电子还原通过加成电子,质子质子 —Na (Li) 在在液液氨氨中中, Na (Li) 提提供供电电子子,液液氨氨提供质子提供质子. —特称为溶解性金属还原反应特称为溶解性金属还原反应 —可被还原的化合物主要有可被还原的化合物主要有炔烃、苯炔烃、苯和和酮酮反应机理反应机理n 炔烃被还原成反式烯烃炔烃被还原成反式烯烃n 此条件下双键不被还原此条件下双键不被还原金属还原剂金属还原剂 常常用用的的金金属属还还原原剂剂有有锂锂,,钠钠,,镁镁,,锌锌及及钛钛等等金金属属一一般般是是在在有有机机溶溶剂剂中中进进行行的的非均相反应非均相反应锂锂及及钠钠常常常常溶溶于于液液氨氨中中进进行行反反应应,,特特称称为为溶溶解解性性金金属属还还原原反反应应 (dissolving metal reductions)金属还原剂金属还原剂n镁金属可将卤化物镁金属可将卤化物 RX 还原,形成还原,形成 Grignard 试试剂剂 RMgX。
n而锌金属可将而锌金属可将α-溴酯类-溴酯类 RCHBr CO2 Et还原成还原成 Reformatsky试剂试剂 RCH2 CO2 Etn它们均可视为金属(它们均可视为金属(Mg,,Zn)给予二个电子将)给予二个电子将卤化物还原成为有机金属化合物,而本身转移卤化物还原成为有机金属化合物,而本身转移成为二价的离子(成为二价的离子(Mg2+,,Zn2+) 金属还原剂金属还原剂 一、一、 锂(钠)锂(钠)——液态氨的还原反应液态氨的还原反应1. 将炔将炔还还原成原成为为反式反式烯烃烯烃::若若在在强强碱碱 NaNH2 存存在在时时,,末末端端炔炔基基先先转转变变成成金金属盐类,而不被还原属盐类,而不被还原金属还原剂金属还原剂 在十元环或十一元环等大环有机物的情在十元环或十一元环等大环有机物的情况下,由于环张力(况下,由于环张力(ring strain)的影响,)的影响,可能产生较小的顺式双键:可能产生较小的顺式双键: n=5 19% 71% n=6 94% 2% n=7 47% 53% n=8 9% 38%金属还原剂金属还原剂 2..锂锂金金属属与与α,βα,β--不不饱饱和和酮酮类类进进行行1,41,4--还还原反应,形成烯醇化合物(原反应,形成烯醇化合物(enolateenolate)。
①再加入NH4Cl供给质子,则产生饱和酮类②或改为加入一亲电子试剂,可以完成碳-碳键的连接例子:金属还原剂金属还原剂 反应机理如下:反应机理如下:n③③ 若使用容易与氧结合的磷酰卤来终止反应,若使用容易与氧结合的磷酰卤来终止反应,则生成的磷酸酯,可进一步在含质子溶剂中还则生成的磷酸酯,可进一步在含质子溶剂中还原n 全部过程系将α,β-不饱和酮类还原成烯烃(双键的位置己经发生改变)金属还原剂金属还原剂 ④ ④ 若若要要避避免免双双键键的的转转移移,,可可先先将将α,β-α,β-不不饱饱 和和 酮酮 类类 转转 变变 成成 双双 硫硫 缩缩 酮酮((dithioketaldithioketal)),,再再用用金金属属钠钠或或锂锂还还原原((亦亦可可用用 H H2 2/Raney /Raney NiNi,,但但要要控控制制双双键键不被氢化)不被氢化)金属还原剂金属还原剂 3..以以锂锂((钠钠))金金属属将将苯苯还还原原成成双双烯烯类类((diene)),,称称为为 Brich 还还原原反反应应此此反反应应需在含质子溶剂中进行需在含质子溶剂中进行在在无无质质子子溶溶剂剂中中,,α,,β--不不饱饱和和酮酮会会还还原原成成酮酮类类,,而而苯苯环环不不进进行行还还原原反反应应;;但但在在质质子子性性溶溶剂剂中中,,酮酮类类进进一一步步还还原原成成醇醇类类,,且且苯苯环环进进行行 Brich 还原反应。
还原反应金属还原剂金属还原剂 4.醇类化合物(.醇类化合物(ROH)常以苄醚)常以苄醚 ROCH2Ph 的形式保护,欲脱去苄基(的形式保护,欲脱去苄基(benzyl group))可用锂金属:可用锂金属:金属还原剂金属还原剂 二、锌金属为还原剂二、锌金属为还原剂通常加入Cu,银或 Hg 以降低锌的活性,避免其与酸作用而产生氢气n1. 在盐酸或乙酸中,可将醛,酮类还原成烷在盐酸或乙酸中,可将醛,酮类还原成烷类,称为类,称为Clemmensen还原反应:还原反应:金属还原剂金属还原剂 2. 以以锌锌金金属属在在无无质质子子溶溶剂剂中中还还原原α-α-卤卤代代酮酮类类得得到到Reformatsky Reformatsky 试试剂剂,,与与亲亲电电子子试试剂产生具有剂产生具有α-α-取代的酮类取代的酮类: :如使用如使用 NaI 与溴置换,以促进碳与溴置换,以促进碳-碳碳键的形成:键的形成:金属还原剂金属还原剂 三、以钛金属为还原剂三、以钛金属为还原剂一一般般钛钛金金属属 TiTiO O 是是直直接接从从三三价价钛钛盐盐 TiClTiCl3 3 经经金金属属锂锂或或 LiAlHLiAlH4 4 还还原原而而得得。
可可结结合合两两个个羰羰基基,,形形成成 1,2-1,2-双双醇类或进一步还原成烯类醇类或进一步还原成烯类如两个酮类化合物可以被钛金属还原并结合成取代烯类值得比较的是下面反应直接用钠或镁金属,将两个羧基结合成为α-羟基酮类:三、还原反应三、还原反应 — — 负氢还原负氢还原nReduction by Addition of a Hydride ion and a Proton NaBH4(硼氢化钠)(硼氢化钠) LiAlH4(氢化铝锂)(氢化铝锂)n n Al-H bonds are more polar than B-H bonds, so LiAlH4 is a stronger reducing reagent than NaBH4醛、酮醛、酮NaBHNaBH4 4醇醇不反应不反应NaBHNaBH4 4酸、酯酸、酯酰胺酰胺LiAlHLiAlH4 4醇、胺醇、胺机理机理:负氢对羰基亲核加成负氢对羰基亲核加成 金属氢化物还原金属氢化物还原某某些些金金属属氢氢化化物物是是氢氢负负离离子子((H-))合合成成子子的的合合成成等等价价物物,,因因而而是是优优先先作作用用于于缺缺电电子子中中心心的的强强还还原原剂剂。
然然而而,,碱碱性性较较强强的的氢氢化化物物((NaH,,CaH2))却却不不是还原剂是还原剂在在市市场场上上容容易易买买到到的的多多种种氢氢化化物物还还原原剂剂中中,,有有一一些些剧剧烈烈地地与与水水,,又又容容易易与与醇醇作作用用,,因因此此,,反反应应必必须在须在无水醚或烃溶剂无水醚或烃溶剂中进行金属氢化物还原金属氢化物还原例例如如::氢氢化化锂锂铝铝与与含含质质子子溶溶剂剂((含含活活泼泼氢氢溶溶剂剂)),,如水,甲醇会作用生成氢气(如水,甲醇会作用生成氢气(H2)LiAlH4 + 3 MeOH LiAlH(OMe)3 + 3H2因因此此,,欲欲以以 LiAlH4 还还原原有有机机化化合合物物时时,,需需在在无无质质子子溶剂中进行,如甲苯,乙醚或四氢呋喃溶剂中进行,如甲苯,乙醚或四氢呋喃硼氢化钠硼氢化钠 NaBH4 在甲醇或乙醇中有相当的稳定性在甲醇或乙醇中有相当的稳定性,故在无水溶剂中进行即可故在无水溶剂中进行即可 金属氢化物还原金属氢化物还原硼氢化钠的还原能力较弱,一般只能还原羰基;而硼氢化钠的还原能力较弱,一般只能还原羰基;而氢化锂铝是很强的还原剂,对多种官能团都能够进行还氢化锂铝是很强的还原剂,对多种官能团都能够进行还原反应,原反应,但不与一般的烯类作用但不与一般的烯类作用。
二异丁基氢化铝二异丁基氢化铝 (iso-C4H9)2AlH 会与含质子溶剂会与含质子溶剂作用,但可溶于非质子溶剂中,故反应可以低温(作用,但可溶于非质子溶剂中,故反应可以低温(-78℃℃)下进行同相反应下进行同相反应以上三种氢化金属还原剂都是碱性试剂,与酸作用以上三种氢化金属还原剂都是碱性试剂,与酸作用极激烈,产生氢气极激烈,产生氢气 金属氢化物还原金属氢化物还原1. 氢化锂铝与二异丁基铝氢氢化锂铝与二异丁基铝氢 金属氢化物还原金属氢化物还原以氢化锂铝还原酸酐,需经过醛酸的中间体,羰基较羧基更容易被还原,因此在低温时,为防止羰基被进一步还原,此时将反应终止可获得内酯;若升高温度则得到二醇类为最终产物 金属氢化物还原金属氢化物还原以以一一当当量量的的二二异异丁丁基基氢氢铝铝还还原原内内酯酯,,在在适适当当的的条条件件控制下,醛基不继续被还原,则可以得到半缩醛的产物:控制下,醛基不继续被还原,则可以得到半缩醛的产物:OOHHHCH3OOHHHCH3OOH1) 1equiv iBu2AlHPhCH3,70℃2)H3+O反应得到热力学较稳定的半缩醛,羟基在横键上反应得到热力学较稳定的半缩醛,羟基在横键上。
金属氢化物还原金属氢化物还原若是若是α,β-α,β-不饱和不饱和 r- r-内酯的还原,反应后立内酯的还原,反应后立即脱水生成呋喃类化合物即脱水生成呋喃类化合物: :金属氢化物还原金属氢化物还原以以一一摩摩尔尔的的二二异异丁丁基基氢氢铝铝可可将将酯酯或或腈腈类类化化合合物物还还原原成成为为醛醛类类,,若若使使用用过过量量的的还还原原剂剂,,则则得得到到醇醇类类的的生生成物由由于于此此还还原原剂剂为为碱碱性性,,不不会会破破坏坏环环丙丙烷烷的的结结构构(环丙烷在酸的催化下会解离)环丙烷在酸的催化下会解离) 金属氢化物还原金属氢化物还原环环氧氧乙乙烷烷类类及及羰羰基基化化合合物物被被氢氢化化锂锂铝铝或或二二异异丁丁基基氢氢化化铝铝还还原原成成醇醇类类,,反反应应的的进进行行可可能能受受动动力力学学控控制制,,也也可可能能受热力学控制受热力学控制 金属氢化物还原金属氢化物还原对对于于α,β-α,β-不不饱饱和和酮酮类类的的还还原原反反应应,,氢氢化化锂锂铝铝和和二二异异丁丁基基氢氢铝可能有不同的选择性铝可能有不同的选择性一般说来,LiALH4 是以 H- 直接作用,进行 1,4-还原反应,而二异丁基氢铝具有 Lewis acid 性质则先与亲核性的氧原子螯合后,再释放出H-,进行1,2-还原反应。
当 LiAlH4 与 AlCl3为共同还原剂,还原剂剂产生Alane,Al2H6 时,也产生 1,2-还原产物 金属氢化物还原金属氢化物还原所谓 1,2-或 1,4-反应是指 α,β-不饱和羰基化合物的氧原子为 1,官能团的碳 2,α碳为 3,而β-碳为 4若在羰基上作用,称为 1,2-反应;若在β-碳上作用,称为 1,4 反应 金属氢化物还原金属氢化物还原至于至于α,βα,β一不饱和环氧乙烷的还原反应,较难预测其一不饱和环氧乙烷的还原反应,较难预测其位置选择性,产物显然受使用的还原剂和溶剂的影响位置选择性,产物显然受使用的还原剂和溶剂的影响金属氢化物还原金属氢化物还原具有光学活性的还原剂,可将苯乙酮还具有光学活性的还原剂,可将苯乙酮还原可得到光学活性醇类产物原可得到光学活性醇类产物: 金属氢化物还原金属氢化物还原金属氢化物还原金属氢化物还原2. 2. 硼氢化钠(硼氢化钠(NaBHNaBH4 4))硼氢化钠在一般条件下,只还原羰基,硼氢化钠在一般条件下,只还原羰基,而不与卤化物或羧基作用而不与卤化物或羧基作用 金属氢化物还原金属氢化物还原硼硼氢氢化化钠钠可可与与α,βα,β--不不饱饱和和酯酯类类及及腈腈类类进进行行1,41,4--还还原原,,产产生生饱饱和和酯酯类类或或腈腈类类;;α,βα,β--不不饱饱和和羰羰基基化化合合物物,,则则进进行行1,21,2--还还原原反反应应, ,尤尤其其有有CeCLCeCL3 3的的存存在在下下,,产产生生烯烯丙醇。
丙醇 金属氢化物还原金属氢化物还原利利用用 CeClCeCl3 3 容容易易与与醛醛类类螯螯合合,,产产生生类类似似于于半半缩缩醛醛的的中中间间体体,,则则硼硼氢氢化化钠钠可可选选择择性性地地还还原原酮基 金属氢化物还原金属氢化物还原硼氢化钠在酸中不稳定,但硼氢氰钠硼氢化钠在酸中不稳定,但硼氢氰钠 (NaBH (NaBH3 3CN)CN)在酸在酸中却相当稳定,故应用于氨基酸的反应中中却相当稳定,故应用于氨基酸的反应中R CHN=CHPhCO2HNaBH3CN25℃R CHCO2HNHCH2Ph金属氢化物还原金属氢化物还原改改变变阳阳离离子子及及配配位位体体的的硼硼化化氢氢还还原原剂剂,,如如NaBH(SBuNaBH(SBu‘‘) )3 3,NaBH(OAC),NaBH(OAC)3 3, , 及及 BuBu4 4NBHNBH3 3CN CN 等等却却可可选选择择性性地地还还原原反反应应性性较较强强的的醛醛基基,,仅仅有有少少量量的的酮酮基被还原:基被还原: 非金属氢化物还原非金属氢化物还原3.硼烷(3.硼烷(BH3))硼硼烷烷((borane))是是由由硼硼氢氢化化钠钠与与三三氟氟化化硼硼制制备备,以二硼,以二硼烷烷 B2H6((diborane)的形式存在。
的形式存在硼硼烷烷和和二二硼硼烷烷具具有有 Lewis Acid 的的特特性性,,因因此此反反应应性性与与 NaBH4 或或 LiAlH4 不不同同 它它容容易易与与羧羧酸酸及及烯烯烃烃反反应应,,却却不不与与酰酰卤卤,,卤卤代代烷烷,,砜砜或或硝硝基基化化合合物物等作用 非金属氢化物还原非金属氢化物还原非金属氢化物还原非金属氢化物还原硼烷与烯烃作用时,具有极高的位置及立硼烷与烯烃作用时,具有极高的位置及立体选择性一般来说,硼加在烷基较少的官能体选择性一般来说,硼加在烷基较少的官能基的碳上,而氢离子则加在烷基较多的另一官基的碳上,而氢离子则加在烷基较多的另一官能基碳上能基碳上反应是以四元环的过渡态,进行协同式(concerted)同边加成位置选择性有时会因为取代基不同而改变 非金属氢化物还原非金属氢化物还原硼烷具有三个氢阴离子,故可与三当硼烷具有三个氢阴离子,故可与三当量的烯类作用,形成量的烯类作用,形成 R3B但由于受空间但由于受空间位阻的影响,与烯作用的分子数会减少位阻的影响,与烯作用的分子数会减少如:如: 非金属氢化物还原非金属氢化物还原 非金属氢化物还原非金属氢化物还原有机硼化合物用醋酸处理,可得到烷烃有机硼化合物用醋酸处理,可得到烷烃。
非金属氢化物还原非金属氢化物还原有有机机硼硼化化合合物物用用H2O2的的碱碱性性溶溶液液处处理理,,则则得得到到醇醇类类化化合合物物,,并并且且原原来来接接硼硼的的碳碳原原子在改接羟基时,保持原来的构型子在改接羟基时,保持原来的构型 非金属氢化物还原非金属氢化物还原位置选择性是反 Markovnikov 规则, 而且有很高的立体选择性,进行同边加成进行同边加成 非金属氢化物还原非金属氢化物还原非金属氢化物还原非金属氢化物还原有有机机硼硼烷烷的的反反应应总总结结于于左左图图非金属氢化物还原非金属氢化物还原运运用用适适当当的的离离去去基基团团((leaving group)),,有有机机硼硼在在碱碱的的处处理理下下,,双双环环打打开开成成一一大大环环类类化化合合物物值值得得注注意意的的是是接接离离去基团的键与断裂的键,两者是在反式同平面去基团的键与断裂的键,两者是在反式同平面此反应提供了一个大环类化合物的合成方法此反应提供了一个大环类化合物的合成方法非金属氢化物还原非金属氢化物还原改变硼烷取代基,如氯硼烷可以将羧酸改变硼烷取代基,如氯硼烷可以将羧酸还原生成醛(以还原生成醛(以 2,4--DNP分离)。
分离)四.低价金属四.低价金属盐还盐还原原剂剂1 二氯化钛(二氯化钛(TiClTiCl2 2) ) 可将二羰基还原,结合生成邻二醇通常用四氯化钛TiCl4 经镁金属还原来制备 n2 三氯化钛(三氯化钛(TiCl2)在水溶液中可将硝基化合物还原成羰基,此反在水溶液中可将硝基化合物还原成羰基,此反应的化学选择性很高应的化学选择性很高 五.非金属五.非金属还还原原剂剂1、、肼肼NH2- NH2 以以肼肼NH2- NH2,,对对甲苯磺基甲苯磺基肼肼 p-MeC6H4SO2NHNH2, 及及亚肼亚肼N2H2等等为还为还原原剂剂若若使使用用二二甲甲基基亚亚砜砜((DMSO))为为溶溶剂剂及及可可溶溶性性强强碱碱,,则此反应可在室温下进行:则此反应可在室温下进行:第二节第二节 不饱和烃的还原不饱和烃的还原一、一、 炔、烯烃的还原炔、烯烃的还原1 . 多相催化氢化法多相催化氢化法Raney Ni (活性活性Ni)的制备的制备(参见教材参见教材) ①①镍为催化剂镍为催化剂:②②钯钯(Pd)为催化剂为催化剂:②②钯钯(Pd)为催化剂为催化剂: ③③铂(铂(Pt)为催化剂)为催化剂亚当斯催化剂亚当斯催化剂亚当斯生平亚当斯生平 亚当斯亚当斯1889年生于美国波士顿,年生于美国波士顿,1908年年毕业于哈佛大学,曾在柏林E毕业于哈佛大学,曾在柏林E·费歇尔实验室费歇尔实验室从事博士后研究工作。
这一年的国外学习为他从事博士后研究工作这一年的国外学习为他以后一生的事业奠定了基础,使他成长为美国以后一生的事业奠定了基础,使他成长为美国化学界最有代表性的人物之一化学界最有代表性的人物之一亚当斯生平亚当斯生平 1913年回国后,亚当斯先在哈佛大学任讲师,主年回国后,亚当斯先在哈佛大学任讲师,主要研究课题是有机合成,他合成了许多药物,如丁卡要研究课题是有机合成,他合成了许多药物,如丁卡因就是由他首次合成的还有他合成的催化剂,后来因就是由他首次合成的还有他合成的催化剂,后来成为实验室中最常用的一种催化剂,人们将其称为亚成为实验室中最常用的一种催化剂,人们将其称为亚当斯催化剂他对具有生理特效的天然产物也一直进当斯催化剂他对具有生理特效的天然产物也一直进行研究,并取得很多成果此外他还对有机化学理论行研究,并取得很多成果此外他还对有机化学理论及美国有机化学工业都作出了很大贡献,他一生发表及美国有机化学工业都作出了很大贡献,他一生发表了了405篇文章美国亚当斯化学奖美国亚当斯化学奖nRoger Adams Award in Organic chemistryn 创办时间创办时间: 1959年年.世界最有成就的一些有机化学世界最有成就的一些有机化学家、诺贝尔奖金获得者都曾获得过亚当斯奖。
如家、诺贝尔奖金获得者都曾获得过亚当斯奖如1965年获诺贝尔化学奖金的美国人伍德沃德、年获诺贝尔化学奖金的美国人伍德沃德、1969年获诺贝尔奖金的英国人巴顿等年获诺贝尔奖金的英国人巴顿等 n 颁奖机构:颁奖机构:n 美国化学协会(美国化学协会(American Chemical Society)) n 通信地址:通信地址:1155 Sixteenth St., N.W., Wsshington,D.C影响多相氢化因素影响多相氢化因素: :2 . 均相催化反应均相催化反应 (Ph3P)3RhCl, ( TTC, 氯化氯化(三苯瞵三苯瞵)合铑合铑 ) 苯苯 EtOH 丙酮丙酮 末端双键易氢化末端双键易氢化 单取代>双取代>三取单取代>双取代>三取代>四取代代>四取代二、芳烃的还原反应二、芳烃的还原反应1. 催化氢化催化氢化 (高压高温条件下)高压高温条件下)2. Birch反应(伯奇还原)反应(伯奇还原) 芳香化合物用碱金属(钠、钾或锂)在液芳香化合物用碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或仲丁醇)的混合液中氨与醇(乙醇、异丙醇或仲丁醇)的混合液中还原,苯环可被还原成非共轭的还原,苯环可被还原成非共轭的1,,4-环己二环己二烯化合物。
烯化合物若取代基为吸电子基团n2,5环己二烯Birch还原的机理第三节第三节 醛、酮的还原反应醛、酮的还原反应一一 、还原成烃的反应、还原成烃的反应1. Clemmensen还原(酸性条件下反应还原(酸性条件下反应)Zn-Hg Zn-Hg 活性>活性>ZnZn2 . 黄鸣龙还原(碱性条件下还原)黄鸣龙还原(碱性条件下还原) 二、二、 还原成醇的反应还原成醇的反应1. 金属复氢化合物金属复氢化合物还原剂(还原剂(LiAlH4 KBH4))(1)LiAlH4为还原剂为还原剂特点①还原能力强,除C=C, C-X外,都被还原,选择性弱②稳定性差,遇水、醇、-SH化合物分解,所以用无水醚作催化剂(( 2))KBH4 NaBH4 LiBH42 . 异丙醇铝为还原剂异丙醇铝为还原剂((Meerwein-Ponndorf-Verley)) 米尔魏因米尔魏因-庞多夫庞多夫-韦莱韦莱 3.催化氢化还原第四节第四节 羧酸及其衍生物的还原羧酸及其衍生物的还原一、酰氯的还原一、酰氯的还原1. Rosenmund(罗森蒙德)反应(罗森蒙德)反应 催化氢化选择性还原成醛的反应催化氢化选择性还原成醛的反应 酰氯用受过硫-喹啉毒化的钯催酰氯用受过硫-喹啉毒化的钯催化剂进行催化还原,生成相应的醛:化剂进行催化还原,生成相应的醛: 反应物分子中存在硝基、卤素、反应物分子中存在硝基、卤素、酯基等基团时,不受影响。
酯基等基团时,不受影响2 .金属复氢化合物为还原剂金属复氢化合物为还原剂 2 .金属复氢化合物为还原剂金属复氢化合物为还原剂 n② LiAlH[OC(CH3)3]3/Glyme(乙二醇二甲醚)n多用在芳香族酰氯的多用在芳香族酰氯的还原原二、酯及酰胺的还原二、酯及酰胺的还原n1 酯还原成醇酯还原成醇n①①金属复氢化合物为还金属复氢化合物为还原剂原剂2 酰胺还原成胺酰胺还原成胺 ((1))LiAlH4为还原剂为还原剂三三 、腈的还原、腈的还原1. 还原成胺还原成胺①① LiAlH4为还原剂为还原剂 RCN:LiAlH4=1:0.5②② BH3为还原剂为还原剂③③ 催化氢化催化氢化 H2/Pt Ni Pd四.羧酸及酸酐的还原1.化学还原法①氢化铝锂四.羧酸及酸酐的还原n②氢硼化钠四.羧酸及酸酐的还原③硼烷四.羧酸及酸酐的还原2.电解还原法第五节第五节 含氮化合物的还原含氮化合物的还原一、一、 硝基的还原硝基的还原1 . 活泼金属为还原剂活泼金属为还原剂2 . 含硫化合物的还原含硫化合物的还原 1 . 活泼金属为还原剂活泼金属为还原剂①① 铁为还原剂铁为还原剂 铁为电子供体铁为电子供体,(酸性条件酸性条件)例②② Zn、、Sn为还原剂为还原剂 2 . 含硫化合物的还原含硫化合物的还原 (1) 硫化物硫化物 Na2S Na2S2 (NH4)2S NaHS2 . 含硫化合物的还原含硫化合物的还原(2)含氧的硫化物含氧的硫化物n连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在碱性条件下在碱性条件下 3.催化氢化还原4.金属氢化物为还原剂 第六节第六节 氢解反应氢解反应氢解反应氢解反应: 还原反应中碳还原反应中碳—杂原子断裂,由氢原子取代离杂原子断裂,由氢原子取代离去的杂原子或基团而生成烃的反应。
去的杂原子或基团而生成烃的反应第六节第六节 氢解反应氢解反应一一 、脱卤氢解(、脱卤氢解(C-I C-Br C-Cl C-F))(a) 催化氢化催化氢化(b) 金属复氢化合物金属复氢化合物(LiAlH4)二二 、脱苄基氢解、脱苄基氢解三、 开环氢解1、环氧键的氢解三、 开环氢解2、碳环的氢解四、脱硫氢解。