与对甲苯磺酰腙反应得到饱和烃。 3. Na + (AcO)3BH , Me4N + (AcO)3BH 还原胺化,在酮存在时,可选择性还原醛。 III.硼烷BH3,B2H6 Boranes Hydroboration 硼烷还原,还原醛、酮、羧酸、酯、硝基和腈基,还原酰胺到胺。 选择性还原羧酸到1°醇不还原酯、硝基和腈基。 (四) 小结C=O到CH2 Problem: 还原缩酮 还原羧酸及其衍生物: 还原酸:比酯难,多消耗0.75mol的氢化铝锂,酯消耗0.5mol的氢化铝锂. 还原酸酐: 还原酸酐: 还原酯: 还原内酯: 还原酰氯: 还原酰胺: 还原内酰胺: 还原腈: 还原环氧化合物:负氢离子进攻位阻小的一边。 还原硝基化合物: 还原肟: 还原亚胺: 还原卤代烷: 2. Li (t-BuO)3AlH Lithium Tri(t-Butoxy)aluminium Hydride Li+ (tBuO)3AlH 位阻较大,可选择性还原位阻小的一边。 ? 3. (iBu)2AlH Diisobutyl Aluminium Hydride DIBAL 或 DIBAL-H 还原酮和醛到醇 还原酯到醇,醛 还原内酯到半缩醛。 还原腈到醛: 98% 只进行1,2-还原反应: 还原肟: 4.Sodium Bis(2-Methoxyethoxy)Aluminium Hydride REDAL Organic Reactions 1988, 36, 249 Organic Reactions 1985, 36, 1. 双(甲氧乙氧基)铝氢化物(红铝),还原能力和氢化铝锂接近。热稳定性好,对干燥空气稳定。 II. 硼氢化物 Boron Hydrides Review: Chem. Rev. 1986, 86 , 763. LiBH4 还原酮、醛、酯和环氧化物。 Na(AcO)3BH 还原酮和醛活性较低。 Na(CN)BH3 还原亚胺盐、酮和醛 1.NaBH4 Sodium Borohydride 还原醛和酮到醇,还原酰氯到醇,不还原酸,酯,内酯,环氧化合物或硝基化合物。 不还原孤立的烯基,炔基,硝基,腈基,卤代物。 NaBH4 / CeCl3 Luche Reduction 还原a,b-不保和酮的1,2-位为烯丙醇。 还可以通过加入其它的过渡金属盐使其还原性增加。TiCl4, NiCl2, CoCl2. 2.Sodium Cyanoborohydride Na (CN)BH3 还原胺化 小结: 烯、炔:常压或低压,H2,Ni,Pd,Pt 醛、酮H2,Ni、加热,加压 酸、酯 高温,高压,Ni,Pd,Pt 200oC 酰胺,腈Ni Rh, 500-100oC, 高压 酰卤Pd/BaSO4 -NO2 常压,Pd,Ni,Pt =NOH, =NH室温1~4atm -Ar10-20Mpa,100-200oC 三、直接还原 (一)碱金属的还原作用: 碱金属:外层电子-具有“亲核试剂”的性质,对缺电子的部位进行亲核加成。 1.Na,醇 (1)将酯还原为相应的醇 (2)将肟还原成相应的胺 (3)萘的还原 (4)杂环 2.Na/非质子溶剂 制环状a-羟基酮 3.Mg, Mg-Hg,Mg-Zn 4.Birch还原 Li, Na, K, NH3(l) (1)还原芳环 (2)炔烃 得到反式烯烃 (二)其它金属 1.Fe, HCl(30%) 2. Sn, HCl 3.Zn-Hg, 浓盐酸, Clemmensen 还原 Organic Reactions 1975, 22, 401 Comprehensive Organic Synthesis 1991, vol 8, 307. 还原酮到饱和烷烃 4. Wolff-Kishner Reduction Organic Reactions 1948, 4, 378 Comprehensive Organic Synthesis 1991, vol. 8, 327. 还原酮到饱和烷烃 (三)金属氢化物的还原 Aluminium Hydrides 1. LiAlH4 2. AlH3 3. Li (tBuO)3AlH 4. (iBu)2AlH DIBAL-H 5. Na (MeOCH2CH2O)2AlH2 REDAL 1.LiAlH4 Lithium Aluminium Hydride---- LiAlH4 (LAH) Chem. Rev. 1986, 86, 763 Org. Rxn. 1951, 6, 469. 很强的还原剂 悬浮在ether or THF中 可还原羰基,羧基,酰氯,酸酐和酯基到醇。 还原硝基,酰胺,肟,亚胺,重氮化合物和芳香族硝基化合物到胺 对环氧化合物开环 还原 C-X 键到 C-H 还原炔基醇到 反式烯丙醇 还原活性从高到低: C=O COOR CN CONR2 C-NO2 CHBr CH2OSO2Ar 制备: 遇水分解: (1)用1M氢化铝锂溶液进行还原时很方便. (2)用较少量溶剂和粉状铝氢化锂混合成稀糊状直接应用. 此时要注意氢化铝锂用量,至少要过量10%,以保证有足够的纯LiAlH4进行反应.在特殊的情况下有时甚至过量2—4倍,才能使反应进行完全。 反应完毕后,首先要破坏掉过量的铝氢化锂.可以加入含水乙醚,乙醇一乙醚,乙醇, 或直接加水(小心!).但由于这些方法都产生大量氢气,必需注意安全!如果要避免氢气 的发生,可用醋酸乙酯来分解过量的氢化铝锂. 反应机理: 立体化学: 受甲基的位阻影响,使H-的进攻比较容易从内侧进行: 氢化锂铝还原羰基的重要特征之一是非对映选择性。当与羰基直接相连的取代基是手性基团,通常用氢化锂铝还原羰基时负氢离子加到立体位阻较小的一面。 Cram规则: 还原醛 还原酮 还原醌类化合物 第六章 还原反应 (reduction) 一、概述 为精细有机合成化学中最广泛应用的单元反应之一。 与氧化反应相反:氧原子减少,氢原子增加,两者兼有。 氧原子减少 氢原子增加 两者兼有 特点:较氧化反应易于控制。 类型: (1)活泼金属Fe/HCl, Zn/HOAc,Na/ROH, Zn-Hg/HCl,Na-Hg/EtOH等 (2)低价元素的化合物 Na2S2O4, NaS, FeCl2, SnCl2, TiCl3, TiCl2等 (3)金属氢化物 NaBH4, LiAlH4, (4)催化加氢 Pd, Pt, Ni, /H2. (5) 有机金属还原剂: 异丙醇铝,叔丁醇铝,甲醛,葡萄糖。 (6)非金属:Me2S, Ph3P 二、催化氢化(加氢反应) (一)概念:属间接还原,通过催化剂的协助还原底物(烯烃,炔烃,羰基化合物等) 多相催化剂 过渡金属吸附在催化剂的表面 催化剂:Pd, Pt, Ni, Raney Ni,PtO2,Rh等, 活性:Pd Rh Pt Ni Ru 载体: 活性炭, 氧化铝, 氧化硅 溶剂: EtOH, EtOAc, Et2O, hexanes, etc. 底物在金属表面的吸附能力:炔烃〉双烯烃〉烯烃〉烷烃 均相催化剂 (R3P)3
06.还原反应.ppt
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