还原反应药物合成反应

关于还原反应药物合成反应

定义：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。简言之，增加氢或减少氧。概述第2页,共58页，2024年2月25日，星期天概述第3页,共58页，2024年2月25日，星期天本章主要内容第一节不饱和烃的还原第二节羰基（酮、醛）的还原反应第三节羧酸及其衍生物的还原第四节含氮化合物的还原反应第五节氢解反应第4页,共58页，2024年2月25日，星期天第一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第5页,共58页，2024年2月25日，星期天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)：多孔海绵状骨架结构的金属微粒(比表面积大)第6页,共58页，2024年2月25日，星期天②钯(Pd)为催化剂

第7页,共58页，2024年2月25日，星期天③铂（Pt）为催化剂亚当斯催化剂第8页,共58页，2024年2月25日，星期天

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Ｅ·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RogerAdamsAwardinOrganicchemistry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。第9页,共58页，2024年2月25日，星期天多相氢化因素: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，则称为阻化，使催化剂阻化的物质称为抑制剂。第10页,共58页，2024年2月25日，星期天第11页,共58页，2024年2月25日，星期天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，能够防止催化剂中毒

Ni：中性或弱碱性介质

Pd,Pt：中性或弱酸性介质第12页,共58页，2024年2月25日，星期天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%第13页,共58页，2024年2月25日，星期天立体化学特征：顺式加成，并且是从位阻较小的一面去进行加成。第14页,共58页，2024年2月25日，星期天2均相催化反应：(Ph3P)3RhCl,TTC(氯化(三苯瞵)合铑)、(Ph3P)3RuCl，采用苯、EtOH或丙酮作溶剂末端双键易氢化单取代＞双取代＞三取代＞四取代第15页,共58页，2024年2月25日，星期天二芳烃的还原反应1催化氢化(高压高温条件下）第16页,共58页，2024年2月25日，星期天2Birch反应（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。

第17页,共58页，2024年2月25日，星期天

苯环上供电子基取代(-OCH3,-N(CH3)2),-R等主要生成1-取代基-1,4-二氢化苯类。

苯环上吸电子基取代(-COONa等)，主要生成1-取代基-2,5-二氢化苯类。20%80%第18页,共58页，2024年2月25日，星期天第二节醛、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、甲氧基对反应有利第19页,共58页，2024年2月25日，星期天※可还原双键，包括非羰基双键；炔键还原为烯键第20页,共58页，2024年2月25日，星期天2黄鸣龙还原（碱性条件下还原）第21页,共58页，2024年2月25日，星期天第22页,共58页，2024年2月25日，星期天第23页,共58页，2024年2月25日，星期天二还原成醇的反应1金属复氢化合物还原剂LiAlH4KBH4

(1)LiAlH4为还原剂第24页,共58页，2024年2月25日，星期天第25页,共58页，2024年2月25日，星期天第26页,共58页，2024年2月25日，星期天（2）KBH4NaBH4LiBH4

第27页,共58页，2024年2月25日，星期天第28页,共58页，2024年2月25日，星期天2异丙醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley）米尔魏因-庞多夫-韦莱

第29页,共58页，2024年2月25日，星期天影响反应的因素：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-酮醇等易烯醇化的羰基化合物，或含有酚性羟基，羧基等酸性基团的羰基化合物，其羟基或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。第30页,共58页，2024年2月25日，星期天第31页,共58页，2024年2月25日，星期天三羰基化合物的双分子还原偶联反应第32页,共58页，2024年2月25日，星期天第三节羧酸及其衍生物的还原一酰氯的还原1Rosenmund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。第33页,共58页，2024年2月25日，星期天2金属复氢化合物为还原剂第34页,共58页，2024年2月25日，星期天二酯及酰胺的还原1酯还原成醇①金属复氢化合物为还原剂

第35页,共58页，2024年2月25日，星期天NaBH4／酰基苯胺第36页,共58页，2024年2月25日，星期天2还原成醛第37页,共58页，2024年2月25日，星期天3酯的双分子还原偶联反应第38页,共58页，2024年2月25日，星期天4酰胺还原成胺（1）LiAlH4为还原剂第39页,共58页，2024年2月25日，星期天1还原成胺①催化氢化H2/PtNiPd三腈的还原第40页,共58页，2024年2月25日，星期天②LiAlH4为还原剂RCN:LiAlH4=1:0.5

③BH3为还原剂

第41页,共58页，2024年2月25日，星期天四羧酸及酸酐的还原第42页,共58页，2024年2月25日，星期天第四节含氮化合物的还原一硝基的还原1活泼金属为还原剂①铁为还原剂铁为电子供体,(酸性条件)第43页,共58页，2024年2月25日，星期天②Zn、Sn为还原剂第44页,共58页，2024年2月25日，星期天2含硫化合物的还原剂(1)硫化物Na2SNa2S2(NH4)2SNaHS第45页,共58页，2024年2月25日，星期天位阻小先被还原-OH,RO-邻位硝基先被还原第46页,共58页，2024年2月25日，星期天(2)含氧的硫化物连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在OH条件下

第47页,共58页，2024年2月25日，星期天3催化氢化还原96%非那西丁第48页,共58页，2024年2月25日，星期天第49页,共58页，2024年2月25日，星期天4金属氢化物还原第50页,共58页，2024年2月25日，星期天第五节氢解反应一脱卤氢解（C-IC-BrC-ClC-F）催化氢化氢解反应通常是指在还原反应中碳-碳、碳-杂键断裂由氢取代离去的杂原子或基团生成烃的一类反应。第51页,共58页，2024年2月25日，星期天电子云密度小的卤素易被裂解第52页,共58页，2024年2月25日，星期天(b)金属复氢化合物(LiAlH4)第53页,共58页，2024年2月25日，星期天R=H,CH3,X=O,N,S苄基与N或O相连时，反应顺