药物合成反应中的还原反应

1、第七章 还原反应 Reduction Reaction,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,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,反应历程吸附：物理吸附(催化剂表面) 化学吸附(化学键-活性中心)反应：作用物在催化剂表面化学反应解析：产物从催化剂表面解析扩散：产物分子向介质扩散,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)：多孔海绵状骨架结构的金属微粒(比表面积大,制备Ni-Al + 6NaOHNi+2Na3AlO3+3H2不同

2、条件制得不同型号W1-W8活性顺序：W6W7W3 W4W5W2W1W8活性检验：干燥Raney Ni空气中自燃保存：乙醇覆盖，低温保存,钯(Pd)为催化剂,铂（Pt）为催化剂,亚当斯催化剂,亚当斯1889年生于美国波士顿，1908年毕业于哈佛大学，曾在柏林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 1913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，人们将其称为亚当斯催化剂。他对具有生理特效的天然产物也

3、一直进行研究，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，他一生发表了405篇文章。 美国亚当斯化学奖 Roger Adams Award in Organic chemistry 创办时间: 1959年.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1965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,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。 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

4、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% HCl,53% 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 单取代双取代三取代四取代,二 芳烃的还原反应,1 催化氢化 (高压高温条件下,2 Birch反应（

5、伯奇还原） 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,1 Clemmensen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,可还原双键，包括非羰基双键；炔键还原为烯键,2 黄鸣龙还原（碱性条件下还原,a,

6、b-不饱和醛还原时可能发生双键位移,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）KBH4 NaBH4 LiBH4,2 异丙醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley）米尔魏因-庞多夫-韦莱,影响反应的因素： 1.本反应为可逆反应：增大还原剂量及蒸去丙酮，有利反应，(酮：醇铝不小于1:3) 2.加入一定量AlCl3，提高反应速度和收率 3.1,3-二酮，b-酮酯(易烯醇化)等羰基化合物，含酸性羟基，羧基等酸性基团的羰基化合物其羟基、羧基易与异丙醇铝成铝盐，抑制反应，一般不采用本法还原。 4.异丙醇铝具碱性，可催化某些活

7、性亚甲基或a-活性氢的羰基化合物发生分子间的缩合副反应,三 羰基化合物的双分子还原偶联反应,第四节 羧酸及其衍生物的还原 一酰氯的还原,1 Rosenmund罗森蒙德反应：催化氢化选择性还原得到醛的反应 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,反应物分子中存在硝基、卤素、酯基等基团时，不受影响,2 金属复氢化合物为还原剂,二 酯及酰胺的还原,1 酯还原成醇 金属复氢化合物为还原剂,NaBH4酰基苯胺,2 还原成醛,3 酯的双分子还原偶联反应,4 酰胺还原成胺 （1）LiAlH4为还原剂,1 还原成胺 催化氢化 H2/Pt Ni Pd,三 腈的还原,LiAlH4为还原剂 RCN:LiAlH4=1:0.5 BH3为还原剂,四 羧酸及酸酐的还原,第五节 含氮化合物的还原 一 硝基的还原,1 活泼金属为还原剂 铁为还原剂 铁为电子供体,(酸性条件,Zn、Sn为还原剂,2 含硫化合物的还原 (1)硫化物 Na2S Na2S2 (NH4)2S NaHS,位阻小 先被还原,OH,RO-邻位 硝基先被还原,2)含氧的硫化物 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在OH条件下,3 催化氢化还原,96% 非那西丁,4 金属氢化物还原,二、肟、甲亚胺、偶氮、叠氮化合物的还原,第六节 氢解反应,一 脱卤氢解（C-I C-Br C-Cl C-F） 催化氢化,电子云密度小