药物合成反应(第三版-闻韧)第七章-还原反应.ppt

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1、第七章还原反应ReductionReaction在化学反应中，使有机物分子中碳原子总的氧化态降低的反应称为还原反应。增加氢或减少氧。概述不同官能团加氢难易顺序表(易→难)第二节不饱和烃的还原一炔、烯烃的还原1.多相催化氢化法（催化剂Ni,Pd,Pt）非均相催化氢化的五个连续步骤a:作用物分子向催化剂界面扩散;b:作用物分子向催化剂表面吸附(物理和化学);c:作用物分子向催化剂表面发生化学反应;d:产物分子在催化剂表面解析;e: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：物理吸附和化学吸附:物理吸附(范德华吸附):作用物分子在cat表面浓集

2、，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。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。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。①镍为催化剂:raney镍，载体镍，还原镍等特点：价廉易得，还原范围广raney镍(活性镍)：多孔海绵状骨

3、架结构的金属微粒(比表面积大)制备Ni-Al+6NaOHNi+2Na3AlO3+3H2不同条件制得不同型号W1-W8活性顺序：W6>W7>W3W4>W5>W2>W1>W8活性检验：干燥RaneyNi空气中自燃保存：乙醇覆盖，低温保存②钯(Pd)为催化剂载体钯：加入载体（活性炭、CaCO3、BaSO4、硅藻土、Al2O3)，增大比表面，增大活性。载体：为增大催化剂的表面在催化剂制备中加入的多孔物质。钯C（Pd/C)③铂（Pt）为催化剂多相氢化因素:毒剂：由于引入少量杂质使催化剂的活性不可逆地大大降低，甚至完全丧失，此现象称催化剂中毒，使催化剂中毒的物质称毒剂

4、。抑制剂：引入少量物质使催化剂活性在某一方面受到抑制，但经过适当的处理之后可以恢复，则称为阻化，使催化剂阻化的物质称为抑制剂。c.溶剂及介质的酸碱度a)有机胺或含氮芳杂环的氢化，通常选用HAC为溶剂-防催化剂中毒Ni:中性或弱碱性介质Pd,Pt中性或弱酸性介质b)介质的酸碱度，不仅影响反应的速度和选择性，而且影响产物的立体构型乙醇乙醇+10%HCl53%93%47%7%立体化学特征：顺式加成，并且是从位阻较小的一面去进行加成。2.均相催化反应：(Ph3P)3RhCl,TTC(氯化(三苯瞵)合铑)、(Ph3P)3RuCl苯EtOH丙酮末端双键易氢化单取代＞双取代＞

5、三取代＞四取代反应历程：3.转移氢化常用的催化转移氢化供氢体：环己烯、环己二烯、四氢化萘、乙醇、异丙醇。供氢体受氢体4.用肼或二亚胺（偶氨）还原(C=C取代基增多，氢化明显下降)(用其他方法还原多导致二硫键断裂)对甲苯磺酰肼(饱和烃)5.硼氢化反应注:(1)反应速度:a>b>c(2)X=-OCH391%9%当X为供电子基时，更有利单硼化物生成57%43%95%5%当烯烃碳原子上取代基数目相等时，取代基的位阻对反应结果影响较大。(3)利用上述性质可制备醇或酮二.芳烃的还原反应1催化氢化(高压高温条件下）2.Birch反应（伯奇还原）芳香化合物用碱金属（钠、钾或锂）

6、在液氨与醇（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1，4-环己二烯化合物。苯环上供电子基取代(-OCH3,-N(CH3)2),-R等主要生成1-取代基-2,5-二氢化苯类苯环上吸电子基取代(-COONa等)，主要生成1-取代基-1,4-二氢化苯类20%80%第三节醛、酮的还原反应一还原成烃的反应1Clemmensen还原（酸性条件下反应)Zn-Hg活性＞Zn醛酮还原：最适合芳香-脂肪混酮的还原；芳环上连有羟基、甲氧基对反应有利α-酮酸酯只能被还原为-HO;β-酮酸酯能很好的被还原为亚甲基。α,β-不饱和醛酮同时被还原，孤立双键不受影响。2.

7、黄鸣龙还原（碱性条件下还原）a,b-不饱和醛还原时可能发生双键位移对高温或强碱敏感的基团，不能采用上述方法。先转变成腙，再加入叔丁醇钾的二甲基亚砜溶液，于温和条件下放氮。二还原成醇的反应1金属复氢化合物还原剂LiAlH4、KBH4(1)LiAlH4为还原剂2.异丙醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley）米尔魏因-庞多夫-韦莱CRR'OAlO(OPri)2C(Me)2H+OR'RCHC(Me)2i)2(OPrOAlOR'RCHC(Me)2i)2(OPrOAl(Me)2CO+i)2(OPrAlCHRR'iPrOHCHORR'Al(OPri)3

8、+OH影响反应的因素：1