第七章药物合成反应还原反应.ppt

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1、第七章还原反应Chapter7ReductionReaction有机物分子中碳原子总的氧化态(OxidationStete)降低的反应为还原反应，即加上H或减少O。三大类：①催化氢化多相催化氢化(HeterogeneousHydrogenation)均相催化氢化(HomogeneousHydrogenation)②化学还原③生物还原一、电子反应机理亲核加成（1）金属复氢化物对羰基化合物的还原LAHNaBH4LiBH4KBH4NaBH3CN各种烷氧基硼氢化物第一节还原反应机理（2）金属复氢化物对含氮化合物的还原脂肪

2、族硝基化合物可被LAH还原为胺；芳香族硝基化合物可被LAH还原为偶氮化合物；硫代硼氢化钠可还原硝基化合物为胺；硼氢化钠可还原亚胺、烯胺。（3）烷氧基铝对羰基化何物的还原即Meerwein-Ponndorf-VerleyReduction（4）甲酸及其衍生物对羰基化合物的还原胺化经过Shiff碱后还原（5）水合肼对醛、酮的还原即Wolff-KishnerReduction2.亲电加成硼烷THFoptimallyprovidesuncomplexed,monomericBH3availableforreduction

3、(orotherreactions).Inether(B2H6),orinthepresenceofamines(BH3•NR3),lessreactiveborane-complexesareformed（1）硼烷对烯烃的还原顺式加成，四中心过渡态，硼原子加到取代较少的碳上。（2）硼烷对羰基化合物及含氮化合物的还原二自由基反应机理电子转移还原氢化还原机理氢解还原机理（1）碱金属对芳香族化合物的还原即Birch还原（2）活泼金属对羰基化何物的还原Clemmensen还原、Blanc还原、偶姻缩合、Pinacol偶

4、联（3）活泼金属对含氮化合物的还原硝基化合物、肟、偶氮化合物等（4）硫化物或含氧硫化物对含氮化合物的还原前者为电子供体（5）活泼金属作用下的氢解反应2.自由基取代还原R3SnH作用，使碳卤键断裂，氢原子取代卤原子三非均相催化氢化反应1基本原理非均相催化氢化的五个连续步骤①:作用物分子向催化剂界面扩散;②:作用物分子向催化剂表面吸附(物理和化学);③:作用物分子向催化剂表面发生化学反应;④:产物分子在催化剂表面解吸;⑤:产物分子由催化剂界面向介质扩展。一般决速步骤主要为吸附和解吸两步：(1)物理吸附和化学吸附:物理

5、吸附(范德华吸附):作用物分子在cat表面浓集，为物理作用力，无选择性多分子吸附。化学吸附：化学键引起，形成新的化学键，生成活化吸附中间物，降低活化能，使氢化进行。2.活化中心cat表面晶格上有很高活性的特定部位，如：原子、离子、有若干原子有规则排列而成的一个小区域。作用物分子结构与活性中心结构间有一定的几何对应关系，才能发生化学吸附，表现出催化活性。3.多相催化氢化反应历程(1)H2在cat表面活性中心发生化学吸附;(2)C=C+cat-络合物;(3)活化的H半氢化状态中间物;(4)H2进行顺式加成烷烃。Pol

6、yani历程:Bond历程:(H转移)(歧化)Bond历程较Polyani历程进步，可以解释H交换，C=C位置异构及顺反异构现象。但不能解释活性中心的本质及不同cat具有不同活性的结果。1.催化氢化H2/RaneyNi;H2/CuCr2O4;PtO2;(Ph3P)RhClLindlar:Pd/CaCO3/Pb(OAc)2重点内容讲解Wilkinsoncat.(Ph3P)RhCl-通常只还原位阻最小的双键；加入Ph3P不但能够促进催化剂在有机溶剂中的溶解度，而且使其更具空间效应。2.溶解金属还原金属+酸：Clemm

7、ensenreduction金属+NH3(l):一般溶解金属还原；对炔烃还原为反式烯金属+NH3(l)+质子溶剂：Birch还原金属+醇：Blancreduction、PinacolCouplingPinacolCouplingBlancReduction溶解金属还原的一般过程：双电子化，双质子化。伯奇还原金属钠溶解在液氨中可得到一种蓝色的溶液，它在醇的存在下，可将芳香化合物还原成1，4-环己二烯化合物，该还原反应称为伯奇还原。NaNH3(l)C2H5OH1K、Li能代替Na，乙胺能代替氨；2卤素、硝基、醛基、酮

8、羰基等对反应有干扰。反应机理：Na+NH3Na++（e-)NH3CH3OH-CH3O-(e-)NH3CH3OH自由基负离子溶剂化电子自由基负离子环上有给电子取代基时，反应速率减慢。环上有吸电子取代基时，反应速率加快。金属钠溶解在液氨中可得到一种蓝色的溶液，这是由钠与液氨作用生成的溶剂化电子引起的Mechanism金属+非质子溶剂AcyloinCondensationBen