硼烷还原羧基的反应速度
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O
O
H2O dioxane
F O NH
BO
reflux
F
Patent; US6958330 B1 (2005/10/25)
带着酯基底物的 Suzuki 偶联反应示例
OH
F
Br
B OH
Pd(dppf)Cl2
MeO2C
F
Na2CO3, DCM, reflux MeO2C
Patent; US2002/55631 A1 (2002/05/09)
X G
(RO)2B-B(OR)2
Pd(dppf)Cl2 KOAc
DMSO, 80℃
B(OR)2 G
1. 溶剂:在极性溶剂里此偶联反应的产率可以得到很大的提高:DMSO≥ DMF > dioxane > toluene。
2. 碱:经过验证,KOAc 是应用于这个反应最合适的碱,其他的如 K3PO4 或 K2CO3 这些碱性略强的碱会进一步使原料芳基卤发生自偶联反应的结果。
-加成反应生成 Pd(II) 的络合物,然后与活化的硼酸发生金属转移反应生成 Pd(II)的络合物,最后进行还原-消除而生成产物和 Pd(0)。
1.3 Suzuki 反应的特点及研究方向 这类偶联反应有一些突出的优点:1.反应对水不敏感;2.可允许多种活性官
能团存在;3.可以进行通常的区域和立体选择性的反应,尤其是,这类反应的无 机副产物是无毒的并且易于除去,这就使得其不仅适用于实验室而且可以用于工 业化生产。
三氟甲基磺酸酯和芳基硼酸的偶联反应有时候会因为在反应初期, 催化剂 配体 PPh3 容易和 Triflate 反应, 从而导致催化剂分解破坏为钯黑。如果在反应体 系中加入和催化剂等当量的 LiBr 或 KBr 就足以阻止这种分解反应。
羧酸及羧酸酯的还原方法
羧酸及羧酸酯的还原⽅法羧酸及羧酸酯的还原是有机化学中的⼀类重要反应,有着⼴泛的⽤途。
羧酸酯⼀般来说⽐较容易还原成伯醇,常⽤⽅法为氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂等。
⽽羧酸的活性⽐羧酸酯低得多,是种较难还原的物质,常⽤氢化铝锂作为还原剂。
但是,氢化铝锂作为还原剂,选择性较差,容易将底物种其它官能团还原掉。
硼烷还原也是⼀种还原羧酸的重要⽅法,对于脂肪酸和多数芳⾹酸有很好的还原效果,但对于某些芳⾹酸来说反应速度很慢甚⾄不反应。
近来,羧酸及羧酸酯的还原研究有了迅速发展,不断有新的还原⽅法被发现。
本⽂结合本实验室近⼏个⽉来进⾏的多种羧酸及羧酸酯的还原,对⼀些羧酸及羧酸酯的还原体系作⼀简单概括。
1. 羧酸酯的还原羧酸酯⼀般来说⽐较容易还原成伯醇,常⽤⽅法为氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂等,也可以⽤Na-EtOH 体系,但是后者⽬前只是在⼯业上⼴泛应⽤,实验室中已经很少采⽤。
1.1 氢化铝锂还原羧酸酯成醇氢化铝锂是还原羧酸酯的常⽤试剂。
但是,该试剂能还原多种官能团,因此选择性较差。
但可以通过降低反应温度、加⼊⽆⽔AlCl3、⽤烷基或烷氧基取代氢化铝锂的氢原⼦等⽅法降低氢化铝锂的还原能⼒,从⽽实现选择性还原。
实验中我们遇到⼀个如下的杂环进⾏还原。
⽤NaBH4、LiBH4 进⾏还原,原料很快反应完了,但是杂环同时也被还原了,降低温度则不反应。
尝试将酯⽔解成酸后⽤BH3·Me2S 进⾏还原,回流很久也不反应。
后来尝试⽤LiAlH4 在零下20 度时进⾏还原,取得了⽐较理想的效果,杂环和硝基都得到了保留,只有酯基被还原。
1.2 硼氢化钠还原羧酸酯成醇NaBH4 还原羧酸酯是我们常⽤的⽅法,因为该反应操作简单⽽且⽐较安全,对⽆⽔条件要求不是很苛刻,活性⾼的底物⼏个⼩时即可反应彻底。
但由于硼氢化钠还原性不够强,有些活性较低的底物室温下过夜也只能反应⼀部分,这时就需要加热回流。
1.3 NaBH4/I2、NaBH4/AlCl3、NaBH4/ZnCl2 体系还原羧酸酯成醇单纯使⽤NaBH4 还原酯的效果较差,但是加⼊单质碘或Lewis 酸如AlCl3、ZnCl2、BF3 后可使NaBH4 的还原能⼒⼤⼤提⾼,甚⾄某些活性较低的酯也可以顺利还原。
醇的制备
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经典合成反应标准操作—醇的制备
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1.羧酸酯和羧酸还原为醇 1.1 羧酸酯还原成醇 羧酸酯一般来说较易被还原伯醇,其常用的方法为金属钠和醇 Na-EtOH;金属氢化 物如氢化铝锂(LAH), 硼氢化钠(钾)等。其中金属氢化物是最为常用的还原剂。 1.1.1 金属钠和醇为还原剂(Bouveault-Blanc 反应) 本反应是将羧酸酯用金属钠和无水醇直接还原生成相应地伯醇, 主要用于高级脂肪 羧酯的还原。 由于催化氢化和氢化铝锂的广泛应用,此法在实验室中已经很少采用,但是因为其 简便易行,在工业上仍然广泛应用。Bouveault-Blanc 反应的历程可能如下:
O R O + Na O R C O OH O R O
Na
O R C H O
O R OH
Na
O R C H
OH R
H O H
Na
H R H O
H
H R H OH
1.1.1.1 金属钠和醇为还原剂(Bouveault-Blanc 反应)示例 1
O n-C11H23 OEt Na,EtOH toluene n-C11H23 OH
1.1.2 金属氢化物为还原剂 羧酸酯用 0.5 mol 的氢化铝锂还原时,可得到伯醇。
O R O R' O R H
LiAlH4 LiAlH4ຫໍສະໝຸດ O RAlH3 R
O
H
-R'OH
O R' O R AlH3
O R'
R
OH
如仅用 0.25mol 并在低温下或降低氢化铝锂的还原能力, 可使反应停留在醛的阶段。 降低氢化铝锂还原能力可以提高还原反应的选择性。常用的的方法是加入不同比例 的无水三氯化铝或者加入计算量的醇,取代氢化铝锂中 1-3 个氢原子而成铝烷、或烷氧 基氢化铝锂。如用烷氧基氢化铝锂还原α,β-不饱和酯到α,β-不饱和醇,若单用氢化铝 锂还原,则得到饱和醇。 单纯使用氢化硼纳纳还原酯效果较差,若在 Lewis 酸如 AlCl3,ZnCl2 存在下,还原 能力大增,可顺利的还酯,甚至可还原某些羧酸。 由氢硼化钠和酰基苯胺在α-甲基吡啶中反应,生成的酰苯胺氢硼化钠是还原酯的 有效试剂。其优点:反应操作简便,不需要无水条件,反应选择性好。
羧酸的还原方法_李媛
羧酸的还原方法李 媛 张 萍 董玉环# 周 蕾 王亚英(河北师范大学化学系 石家庄 050016; #唐山师范学院化学系 唐山 063000)李 媛 女,44岁,教授,从事有机合成研究。
河北省自然基金资助项目(200154)2001-09-13收稿,2001-11-28修回摘 要 羧酸的还原是有机化学中的一类重要反应,有着广泛的用途。
氢化铝锂是还原羧酸的常用试剂。
但是,该试剂能还原多种官能团,因此选择性较差。
近年来,化学工作者研究并报道了许多新的还原方法,如用NaB H 4 I 2、NaB H 4 H 2SO 4、NaBH 4 B OP 体系等还原羧酸成醇以及还原羧酸成醛的特殊方法。
本文拟对这些新的研究进展作一介绍。
关键词 还原反应 羧酸 醇 醛A bstract The reduction of carboxylic acid is an important reaction in organic chemistry and has extensiveapplication in organic synthesis .Lithium aluminium hydride is commonly used to effect this reaction ,but many otherfunctional groups are also reduced by this reagent ,so the reagent is a poor chemoselective one .Recently ,several newreductive methods of carboxy lic acids ,includin g the reduction of carboxylic acid with NaBH 4 I 2,NaB H 4 H 2SO 4,NaB H 4 BOP reagent s y stems and some special methods of reduction of carboxylic acids to aldehydes have been studiedand reported .The progress in the field is reviewed .Key words Reductive reaction ,Carboxylic acid ,Alcohols ,Aldehydes羧酸还原是有机合成的重要反应之一。
有机合成 - 第八章还原反应
O O excess LiAlH4 THF, 55
O
CH2OAl OAl
O
H3+O, 15℃
25℃ LiAlH4
CHO OAl
LiAlH4
O
O
O CH2OAl
CH2OAl
H3+O
CH2OH CH2OH
3)腈的还原
CH2CN
LiAlH4
CH2CH2NH2
4)硝基化合物的还原
H2 H
H3C C
C CH3
THF, 78℃ 60%
H OH CH3
(R)
(98%ee)
Li (t-BuO)3AlH 位阻较大,可选择性还原位阻小的一边。
H O
OH +
A
OH H
B
LiAlH4/(C2H5)2O LiAl(t-OBu)3H/THF
A/B=1 A/B<1
二、硼氢化钠
O
H3B H
B1 C
CH3 CH3
H3B OCH(CH3)2
1. 氢气(H2, 加氢反应) 2. 金属氢化物(NaBH4, LiAlH4, BH3,Metal
hydrides) 3. 金属(Metal,Na,K,Zn) 4. 低价金属盐(如:TiCl3,TiCl2) 5. 非金属 (如:N2H4,Me2S,Ph3P)。
8.1 催化氢化(加氢反应)
一 概论
对于有机化合物的还原来讲,催化氢化是一种广泛 应用的技术。反应是在催化剂的存在下,于氢气的环境 中通过搅拌或震荡化合物的溶液而进行的。 1. 催化氢化的类型
O
Cu/Al2O3,PhMe H2,363K
O 81%
COOC2H5
H2, Raney镍 50℃, 10.13MPa
硼烷四氢呋喃还原羧基后处理
硼烷四氢呋喃还原羧基后处理硼烷四氢呋喃还原羧基后处理是一种有机合成中常用的化学反应,其主要目的是将羧基还原为醇基。
在这个过程中,还需要进行一些后处理步骤,以确保产物的纯度和稳定性。
一、硼烷四氢呋喃还原羧基反应硼烷四氢呋喃还原羧基反应是一种常用的化学反应,其反应方程式如下:R-COOH + BH3-THF →R-CH2OH + B(OH)3 + THF该反应通常使用硼烷四氢呋喃(BH3-THF)作为还原剂,将羧基还原为醇基。
反应的条件一般为室温下进行,反应时间为数小时至数天不等。
二、产物的提取和纯化在反应完成后,需要将产物从反应混合物中提取出来,并进行纯化。
一般来说,产物可以通过萃取、结晶、蒸馏等方法进行提取和纯化。
萃取可以通过选择合适的溶剂来实现,将产物从反应混合物中提取出来。
结晶则是将产物溶解在合适的溶剂中,然后通过降温或加入沉淀剂等方法使其结晶出来。
蒸馏则是将产物通过升温使其挥发出来,然后在冷凝器中收集。
三、产物的表征和鉴定在提取和纯化完成后,需要对产物进行表征和鉴定,以确定其结构和纯度。
常用的表征方法包括核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等。
核磁共振是一种常用的表征方法,可以用来确定产物的结构和纯度。
红外光谱则可以用来确定产物中的官能团和化学键。
质谱则可以用来确定产物的分子量和分子式。
四、产物的保存和储存在表征和鉴定完成后,需要将产物保存和储存起来,以确保其稳定性和纯度。
一般来说,产物可以通过冷冻干燥、真空干燥、密封保存等方法进行保存和储存。
冷冻干燥是将产物冷冻后,通过减压将其中的水分去除,从而使其变为干燥的粉末状。
真空干燥则是将产物放置在真空中,通过减压将其中的水分去除。
密封保存则是将产物放置在干燥的密封容器中,以防止其受到空气和水分的影响。
总之,硼烷四氢呋喃还原羧基后需要进行产物的提取和纯化、表征和鉴定、保存和储存等步骤,以确保产物的纯度和稳定性。
硼氢化钠还原羧酸机理详细解释
反应的第一步是羧酸与NaBH4发生氧化还原反应,生成氢气。
由于每摩尔NaBH4中含有4mol 氢负离子,因此羧酸与NaBH4的物质的量之比为1:4。
值得一提的是,第一步的产物中,硼原子的三个电子完全失去,而每个氧原子得到一个电子,形成上述离子型化合物。
反应第二步,NaBH4还原第一步产物中羧酸的羰基,生成RCH2O-离子,并且每摩尔原料消耗2mol NaBH4。
而图中波浪线所标示的断裂的C—O键的O原子与B原子以及Na+生成NaBO2(偏硼酸钠)。
而还原产物水解,水中H+加到RCH2O-离子上生成醇,而剩余的O2-与B3+以及Na+生成NaBO2。
以上解释,仅供参考,不足之处请不吝赐教,相互学习,共同进步!!!。
烷基羧酸脱羧硼化
烷基羧酸脱羧硼化1.引言1.1 概述烷基羧酸脱羧硼化是一种重要的有机合成反应,通过该反应可以合成具有多种生物活性和烷基功能化合物。
烷基羧酸在化学反应中经常被用作重要的中间体,因其具有丰富的官能团和化学活性。
然而,烷基羧酸脱羧反应的产物往往仅包含一个烷基化基团,限制了其在有机合成中的应用。
为了进一步拓宽羧酸的反应活性,近年来研究者们开始将硼化反应引入到烷基羧酸脱羧反应中。
硼化反应作为一种常见的有机合成方法,在有机和无机化学领域中有着广泛的应用。
硼化反应可以将有机化合物的羰基碳-氧键和羧基碳-氧键同时转化为碳-硼键,进而合成含硼化物的化合物。
通过硼化反应,烷基羧酸的反应活性得到了进一步提高,产物可以拓宽化合物的结构多样性。
此外,硼化反应还可以引入硼基团,为后续的功能化修饰和反应提供了更多可能性。
本文的目的是系统总结烷基羧酸脱羧硼化的研究进展,探讨该反应的机理、影响因素及其在合成化学中的应用。
首先,我们将介绍烷基羧酸脱羧反应的基本原理和反应条件。
然后,我们将重点讨论硼化反应在烷基羧酸脱羧中的应用,包括反应的催化剂、底物适用性和反应条件的优化。
最后,我们将总结烷基羧酸脱羧硼化的研究结果,并展望未来该领域的研究方向。
通过对烷基羧酸脱羧硼化的深入研究,我们有望进一步拓宽有机合成反应的应用范围,开发出更多具有生物活性和烷基功能的化合物。
这对于药物研发、材料科学和有机合成化学等领域具有重要的意义。
随着合成方法和技术的不断改进和创新,烷基羧酸脱羧硼化有望成为有机合成化学中的重要研究方向,为化学研究和应用带来更多的突破和发展。
文章结构部分的内容可以是:文章结构如下:第一部分:引言- 1.1 概述- 1.2 文章结构- 1.3 目的第二部分:正文- 2.1 烷基羧酸脱羧反应- 2.2 硼化反应第三部分:结论- 3.1 总结研究结果- 3.2 展望未来研究方向在引言部分,我们将首先概述烷基羧酸脱羧硼化的背景和意义,并介绍该领域的相关研究。
还原反应汇总
还原反应汇总旧文重发,温故知新,略有更新下面对往期的还原反应进行汇总,便于小伙伴们查找。
一、Fukuyama还原反应Pd/C催化下利用三乙基硅烷还原硫代酸酯生成醛的反应。
二、Borch还原胺化反应胺和羰基化合物缩合得到亚胺,然后通过还原剂(常用的有NaCNBH3,NaBH(OAc)3 等)还原生成相应的胺的反应。
还原胺化|如何选择?【有机合成路线】羧酸可以做还原胺化三、Leuckart–Wallach反应酮和胺在过量的甲酸作为还原剂的条件下进行还原胺化的反应。
当用醛作为底物的反应为Eschweiler–Clarke还原胺化反应。
四、Eschweiler-Clarke反应(Eschweiler-Clarke Reaction)该反应是一级或二级胺通过与甲酸和甲醛反应后在氨基N上进行的N-甲基化的反应。
该反应通常用于合成N,N-二甲基烷基胺。
五、Birch还原反应芳香环通过碱金属(Li, Na, K)液氨溶液在醇存在下进行1,4-位还原得到非共轭的环己二烯或其他不饱和杂环的反应被称为Birch还原反应。
六、Chan炔还原反应利用红铝(sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminum hydride)或氢化铝锂立体选择性地将炔丙醇还原为E-烯丙醇的反应。
七、Corey-Bakshi-Shibata还原反应利用硼烷和手性恶唑硼烷催化剂(CBS catalyst)对映异构选择性的还原酮得到相应的手性醇。
通常情况下,MeCBS比较常用 (R'' = Me,通过改变取代基可以增加选择性)。
八、Luche还原1978年,J.L. Luche报道了使用镧系金属氯化物和硼氢化钠的混合物选择性地将α,β-不饱和酮还原为相应的烯丙醇。
而后进一步研究了此反应的应用范围和一些限制,并发现使用CeCl3.7H2O/NaBH4在乙醇或甲醇中反应共轭烯酮(α,β-不饱和酮)发生1,2-还原的效果最好。
硼烷还原羧基温度
硼烷还原羧基的反应通常是在室温下进行的,但是为了提高反应的效率和选择性,有时会采取加热的方法。
具体反应温度的选择取决于所使用的硼烷种类、羧基的性质以及反应条件。
在实验室中,硼烷还原羧基的反应通常是在室温到50°C之间进行的。
例如,使用乙硼烷(BH3)或二异戊基硼烷(DIIBH)还原羧酸时,反应可以在室温下进行,但如果需要加快反应速率或提高产率,可以适当加热至30°C至50°C。
加热时应该控制好温度,避免过热,因为过高的温度可能导致副反应的发生,降低产物的选择性。
此外,反应过程中应该保持良好的搅拌,以确保反应物充分接触和反应均匀进行。
在实际应用中,反应条件的优化(包括温度、时间、搅拌速度等)通常需要通过一系列的实验来确定,以达到最佳的化学反应效果。
在进行硼烷还原羧基的反应时,还应该注意安全措施,因为硼烷是一种有毒且易燃的气体,需要在通风良好的环境中操作,并采取适当的安全防护措施。
硼烷还原羧基温度 -回复
硼烷还原羧基温度-回复硼烷是一种有机化合物,化学式为C4H5B。
硼烷具有较高的热稳定性,可在高温条件下进行多种反应。
其中一种重要的反应是硼烷还原羧基反应,即通过硼烷将羧基还原为醇。
在这篇文章中,我们将一步一步回答【硼烷还原羧基温度】这个问题,以帮助读者更好地理解硼烷还原羧基反应的温度条件。
1. 什么是硼烷还原羧基反应?硼烷还原羧基反应是一种常用的有机合成反应,用于将羧基还原为醇。
在该反应中,硼烷(通常为二甲基硼烷,化学式为Me2BH)作为还原剂,可以将羧基上的氧原子还原成碳—碳键,同时生成一分子的醇。
这个反应被广泛应用于有机合成中,可以用于合成醇、醚等有机化合物。
2. 硼烷还原羧基反应的机理是什么?硼烷还原羧基反应的机理主要包括两个步骤:硼烷的加成和羧基的还原。
首先,硼烷通过与羧基的羰基碳发生加成反应,生成一个硼酸酯中间体。
接下来,这个中间体在碱性条件下发生水解,形成相应的醇产物。
3. 硼烷还原羧基反应的温度条件是多少?硼烷还原羧基反应的温度条件通常在室温至中温范围内进行。
具体的温度取决于反应物的性质和反应的要求。
一般来说,反应温度在20-100摄氏度之间。
较低的温度可以提高反应的选择性和产物的纯度,但反应速度较慢;较高的温度可以加快反应速度,但可能引发副反应或产物烧失。
因此,在进行硼烷还原羧基反应时,需要根据具体情况选择合适的温度。
4. 影响硼烷还原羧基温度条件的因素有哪些?影响硼烷还原羧基反应温度条件的因素有很多。
其中一些主要因素包括反应物的属性、反应的选择性要求和反应速度的要求。
具体来说,以下几个因素是需要考虑的:- 反应物的活性:活性较低的羧基可能需要较高的温度才能发生反应。
- 反应的选择性要求:反应温度的选择会影响不同产物的生成比例。
较低的温度可以提高反应的选择性。
- 反应速度的要求:较高的温度可以加快反应速度,但可能导致副反应的发生。
5. 总结硼烷还原羧基反应是一种常用的有机合成方法,用于将羧基还原为醇。
硼烷还原羧基温度 -回复
硼烷还原羧基温度-回复硼烷还原羧基温度是一个重要的化学问题,涉及到有机化学和催化领域的研究。
在本文中,我将一步一步回答这个问题,并对其背后的原理进行解释。
希望这篇文章能够帮助读者更好地理解硼烷还原羧基温度及其相关领域的知识。
首先,让我们先介绍一下硼烷和羧基的概念。
硼烷是一类化学物质,由硼和氢构成,具有一种特殊的化学性质。
而羧基则是一种官能团,由碳、氧和氢构成,常见于有机化合物中的羧酸和酰氯中。
硼烷还原羧基温度指的是在硼烷存在的情况下,羧基还原所需的温度。
为了更好地理解这个问题,我们需要了解硼烷还原的机理。
硼烷与羧基反应的机理不同于一般的还原反应,其中涉及到硼烷的两种不同模式:脱氢脱硼和氢化。
在脱氢脱硼模式中,硼烷与羧基发生反应,生成一个受胺基或草酸酯形成的中间体,其中硼原子与羧基中的氧原子形成一个氧化硼配合物。
然后,通过分子内的脱氢脱硼反应,得到相应的醇和硼酸或硼酸酯。
而在氢化模式中,硼烷直接与羧基发生反应,将氢原子添加到羧基上,生成相应的醇和硼酸或硼酸酯。
这两种模式可能同时发生,但具体的机理取决于硼烷和羧基的结构以及反应条件。
接下来,让我们来讨论硼烷还原羧基温度的影响因素。
硼烷还原羧基的温度取决于多个因素,包括硼烷和羧基的结构、催化剂的选择以及反应条件(如温度和压力)等。
首先,硼烷的选择对反应温度有很大影响。
不同的硼烷具有不同的反应活性和选择性。
例如,三甲基硼烷是一种常用的硼烷,具有较好的催化活性和选择性。
其次,羧基的结构也会影响反应温度。
一般情况下,对于不同的羧基化合物,硼烷还原羧基的温度会有所不同。
一般来说,羧酸酯比羧酸更容易被硼烷还原,因为酯基比羧基更易于被硼烷氢化。
此外,催化剂的选择也会影响反应温度。
催化剂可以加速反应速率,降低反应活化能,从而降低硼烷还原羧基的温度。
常用的催化剂包括铂、钯、铂-铑合金等。
最后,反应条件对硼烷还原羧基温度也有影响。
一般来说,较高的温度和较高的压力有利于提高反应速率和产率。
硼烷二甲硫醚还原羰基
硼烷二甲硫醚还原羰基硼烷二甲硫醚是一种常用的还原剂,广泛应用于有机合成中。
它具有一系列优越特性,包括高效、选择性和温和的还原反应条件。
在有机合成中,羰基化合物(如酮和醛)是常见的功能团。
然而,对于某些化合物,存在将羰基还原为醇的需求。
这时候,硼烷二甲硫醚便发挥了重要的作用。
硼烷二甲硫醚的还原反应以其软碱性质为基础。
它的反应机制可以分为三个主要步骤。
首先,硼烷二甲硫醚与羰基化合物发生配位反应,形成中间产物,其中硼原子被氧原子配体取代。
接下来,配体脱离,生成羰基盐。
最后,通过质子转移,得到相应的醇产物。
值得一提的是,硼烷二甲硫醚在还原反应中展现出较高的选择性。
它通常对具有较高反应活性的羰基化合物更具亲和力,而对其他功能团不会发生反应。
这使得减少副反应的可能性,提高合成效率,从而被广泛应用。
此外,硼烷二甲硫醚可以在相对温和的反应条件下完成还原反应。
相比于其他醇还原剂,它不需要高温或强酸的条件,因此更适用于对热敏感的功能团进行还原反应。
这种温和条件使得反应条件更易操作,并保护了其他化学键和功能团的稳定性。
对于实验室合成来说,硼烷二甲硫醚也是一种方便易得的还原剂。
它可以经过简单的合成步骤得到,并且具有较长的保存寿命。
这使得它成为有机合成中的首选还原剂之一。
总结起来,硼烷二甲硫醚是一种生动、全面且具有指导意义的还原剂。
它在有机合成中发挥着重要的作用,通过选择性和温和的反应条件实现了羰基化合物的还原。
对于化学研究人员来说,了解和合理应用硼烷二甲硫醚的性质和反应机制是十分重要的,从而推动有机合成领域的发展。
【还原反应】硼烷对有机化合物的还原
【还原反应】硼烷对有机化合物的还原
1. 硼烷与羰基化合物作用以三卤化硼与强氢化剂如四氢硼化钠或氢化铝钾等在质子性溶剂中反应来制备乙硼烷,如:
硼烷与金属复氢化物不同,它是亲电性氢负离子转移还原剂。
还原羰基化合物,首先是由缺电子的硼原于进攻富电子的羰基氧原于,然后硼原于上氢以氢负离子形式转移到缺电子的羰基碳原于上而使之还原成醇。
例如下列反应:——与羧酸、腈、醛酮的反应,与酯反应速度极慢
硼烷能还原羧基、双键、羰基、氰基等多种官能团.但硼烷有一个引人注目的反应特性,就是它还原羧基的速度比还原其他基团要快,条件也温和。
如果控制硼烷的用量,并在低温下进行反应,可选择性地还原羧基成相应的醇,而分子中其他易被还原的基团、如硝基、氰基、酯基、醛或酮的碳基、卤素等均可保留,因此它是选择性还原羧酸的优良试剂。
硼烷还原官能团的活性大致为:
硼烷不还原酰氯、硝基化合物、卤代烃、砜、二硫化物。
因此可以通过控制条件,选择性还原不同基团,例如:
2. 硼烷与烯烃作用——硼氢化反应(点击查看)硼烷加在烷基较少的烯碳上,而氢则加在烷基较多的另一烯碳上,为顺式加成。
硼烷有3个氢阴离子,可与3mol的烯类作用,形成R3B。
但如果受空间位阻的影响,与烯作用的分子数则会减少。
硼烷还原羧基温度 -回复
硼烷还原羧基温度-回复硼烷(borane)是一种无机化合物,由硼和氢原子组成。
它具有许多重要的应用,例如作为还原剂在有机合成中的使用。
在这篇文章中,我们将重点讨论硼烷还原羧基的温度。
在有机化学中,羧基(carboxyl group)是一种由一个碳和一个氧原子构成的功能团。
羧基还原是一种将羧基转化为醇的反应。
硼烷是一种常用的还原剂,因为它可以高效地将羧基还原为醇。
羧基还原通常发生在室温下,并且无需使用高加热。
然而,硼烷的还原反应速度会随着温度的升高而增加。
一般来说,在较低的温度下进行反应可以减少竞争性副反应的发生,并提高产率和选择性。
因此,进行羧基还原时,选择适当的反应温度对反应的成功至关重要。
羧基还原通常在0至80摄氏度的温度范围内进行。
在低温下,如0至25摄氏度,反应速率较慢,但可以得到较高的产率和选择性。
在温度较高的范围内进行羧基还原,如50至80摄氏度,反应速率会加快,但可能会导致副反应的发生。
因此,选择适当的温度对于在尽可能少的副反应的同时获得高产率和选择性非常重要。
温度的选择还会受到其他因素的影响,如催化剂的存在和反应物的性质。
例如,当使用催化剂存在时,反应温度可能会降低。
此外,不同的羧基衍生物具有不同的反应性质,因此最佳的反应温度也可能因反应物的性质而异。
当进行羧基还原时,还应考虑反应物的浓度和反应时间。
在低浓度下进行反应,可能需要更长的反应时间才能达到理想的产率和选择性。
因此,根据反应物的质量和反应时间,可能需要对反应温度进行微调。
总结而言,硼烷还原羧基的最佳温度取决于多种因素,如反应速率、产率和选择性要求以及反应物的属性。
在一般情况下,0至80摄氏度的温度范围内进行羧基还原是合适的。
在选择反应温度时,应综合考虑这些因素,并在实验室条件下进行验证以获得最佳结果。
乙硼烷 三氟化硼还原能力
乙硼烷三氟化硼还原能力乙硼烷(C2H6B)和三氟化硼(BF3)是化学中常见的化合物,它们在化学反应中具有重要的作用。
其中,乙硼烷作为一种还原剂,具有很高的还原能力,而三氟化硼则是一种常用的氧化剂。
本文将重点探讨乙硼烷的还原能力,以及其与三氟化硼的反应。
乙硼烷是一种有机硼化合物,由乙烷分子中的一个氢原子被硼原子取代而成。
乙硼烷具有较高的燃烧热和较低的燃烧温度,因此在一些特定的工业领域具有广泛的应用。
除了作为燃料,乙硼烷还具有还原性,可用作化学反应中的还原剂。
乙硼烷的还原能力主要体现在其分子中的硼原子上。
硼原子在乙硼烷中带有局部正电荷,因此容易吸引负电荷较强的离子或分子,从而发生还原反应。
乙硼烷的还原能力较强,可以还原一些常见的化合物,如醛、酮、羧酸和酯等。
与乙硼烷相比,三氟化硼是一种较强的氧化剂。
三氟化硼分子中的硼原子带有局部负电荷,因此容易吸引正电荷较强的离子或分子,从而发生氧化反应。
三氟化硼可以氧化一些有机化合物中的碳氢键,将其氧化为相应的醛、酮或羧酸。
乙硼烷和三氟化硼之间的反应是一种典型的还原氧化反应。
在反应中,乙硼烷作为还原剂,将三氟化硼的硼原子还原为硼氢化物,同时自身被氧化为乙烷。
这个反应过程可以用下面的化学方程式表示:C2H6B + BF3 → C2H6 + B2H6乙硼烷在还原三氟化硼的同时,也可以与其他氧化剂发生反应。
例如,乙硼烷可以与过氧化氢反应,产生乙醇和硼酸:C2H6B + H2O2 → C2H5OH + H3BO3乙硼烷还可以与一些金属离子发生反应,形成相应的金属硼化物。
这些金属硼化物具有一定的应用价值,在材料科学和电子工程领域具有重要的应用。
乙硼烷作为一种有机硼化合物,具有较高的还原能力。
它可以作为化学反应中的还原剂,将一些化合物的氧化物还原为相应的还原物。
乙硼烷与三氟化硼的反应是一种典型的还原氧化反应,在此过程中,乙硼烷被氧化为乙烷,同时将三氟化硼的硼原子还原为硼氢化物。
硼烷分解温度
硼烷分解温度
硼烷分解温度是指硼烷分子在一定条件下分解为硼和氢的温度。
硼烷是一种化合物,化学式为B4H10,由硼和氢元素组成。
硼烷是一种无机化合物,常用于化学反应中作为还原剂或燃料。
硼烷的分解温度对于其在实际应用中具有重要意义。
硼烷的分解温度取决于多种因素,包括压力、温度、反应速率等。
一般来说,硼烷在高温下更容易分解。
在实验室中,研究人员可以通过控制温度和压力来调节硼烷的分解温度,以实现特定的反应目的。
硼烷的分解温度通常在200°C以上。
具体分解温度取决于硼烷的纯度、环境条件等因素。
在工业生产中,研究人员会根据具体需要来确定硼烷的最佳分解温度,以提高生产效率和产品质量。
硼烷分解温度的研究不仅在化学领域具有重要意义,也在材料科学、能源领域等方面有着广泛的应用。
通过深入研究硼烷的分解温度,可以更好地理解硼烷的性质和反应机制,为相关领域的研究和应用提供重要参考。
总的来说,硼烷分解温度是一个复杂而重要的研究课题,对于深入了解硼烷的性质和应用具有重要意义。
通过不断地研究和实验,我们可以更好地利用硼烷这种化合物,推动相关领域的发展和进步。
希望未来能有更多的研究能够深入探讨硼烷分解温度及其相关领域
的问题,为科学研究和实践提供更多有益的信息和启示。
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) HN NH
HC NH2
1.3 还原反应的意义
• 还原反应可将不饱和结构转化为饱和结构,将羰 基化合物转化为醇等, • 可实现多种官能团转化,在药物合成中应用广泛。
意 义 : NO2
NH2
O C
OH C H C C CH CH OH
1.3 还原反应的主要内容
• 本章主要内容: • 碳-碳(杂)不饱和结构的还原; • 多种含氧不饱和结构的化学还原及氢解等; • 催化多相加氢等大工业生产常见还原过程。
• Reduction, part of a reduction-oxidation (redox) reaction where oxygen is being removed from a compound.
• SUM: 增加氢或减少氧。 • Versus: • Oxidation: 增加氧或减少氢。
3.2 烯烃的化学还原
3.2.1 多相催化氢化法 (催化剂 Ni , Pd , Pt )
•① 镍为催化剂 •RNi(Raney Ni)(活性Ni):
Al-Ni+NaOH H2O Na2AlO4+Ni+H2↑
The method is also suitable for alkynes!
② 钯(Pd)为催化剂
钯黑 PdCl2+H2 Pd↓+HCl Pd(黑 色 粉 末 )
PdCl2+HCHO+NaOH
Pd↓+HCOONa+NaCl+H2O
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
钯C(Pd/C)
Lindlar(林德拉)催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
2 催化加氢
催化加氢种类
反应特点
多相催化加氢
催化转移氢化
均相催化加氢
2.1 多相催化加氢
• 多相催化加氢可完成从酰卤、炔烃、酮、 硝基物、芳烃到羧酸,几乎所有不饱和结 构的还原。 • 多相催化加氢以氢气为氢源,适应面广, 但有时需加压,若底物中有多个活性基团, 存在选择性。 • 不同官能团被还原的反应活性不同,催化 剂及反应条件也不同(表1)。
(NH4 )2PtCl6 + 4NaNO3
PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2
多相氢化因素
a 催化剂: 活性高 稳定性 不易中毒,再生 10%~15%被催化物质质量 用量 Ni Pd/C 1%~5%被催化物质质量 Pt 0.5%~1%被催化物质质量
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
2.2 催化转移氢化
• 与多相催化加氢用氢气作氢源不同,催化 转移氢化的氢源为有机化合物,通常为不 饱和脂环烃、不饱和萜类或醇,如环己烯、 α-蒎烯和异丙醇等。 • 催化剂的种类: • 钯黑或钯/碳:常用, • 铂和铑:的活性较低, • 镍:一般用于醇作氢源的反应。
催化转移氢化的应用范围
• 催化转移氢化主要适用于碳-碳不饱和键、硝基、 偶氮基、亚胺基和氰基的还原,也可用于碳-卤键、 苄基及烯丙基的氢解。具有反应条件温和,操作 简单,基团选择性好等优点。
The method is also suitable for al Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH H2 PtCl6 + NaBH4 载体铂 PtO2 Adams Pt
亚当斯催化剂: Butcaine
Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O
表2 一些催化转移氢化应用实例
2.3 均相催化加氢
• 主要特点: • 催化剂以分子态溶解在反应介质中,起催化作用,其 氢源为氢气,选择性好,反应条件温和。 • 常见配体:Cl,CN,PPh3,CO和胺等给电子体。 • 常见催化剂:
Catalyst:一般为第VIII族过渡元素Rh,Ru,Ir,Co以及Pt等的配合物。
均相催化在药物合成中应用
• 选择性还原碳-碳双键 • 常用均相催化剂的应用范:
3 不饱和烃的还原
• 烯烃、炔烃和芳烃可还原为饱和烃,前两者反应 活性大于后者。
底物结构类型
烯烃
炔烃
芳烃
催化加氢 条件苛刻
催化加氢
化学法
3.1 烯烃的化学还原:硼氢化反应
• 硼烷与碳-碳双键加成,生成烷基硼烷的反应称为 硼氢化反应,所得硼烷经酸性水解可得饱和烃, 是烯烃化学还原的主要方法。
表1 不同官能团加氢难易顺序(易→难)
表1 不同官能团加氢难易顺序(易→难)
表1 不同官能团加氢难易顺序(易→难)
多相催化加氢反应示例
• 当底物分子中含多个可还原基团时,处在表的前 部的基团将被优先还原。例如还原不饱和醛的羰 基,可用加氢法,如果是还原其双键,则加氢法 不合适。 • Example:Finasteride 中间体的合成。
第七章 还原反应
Chapter 7 Reduction Reaction
Email: mengge@ :8080/web/mengge 2011,05,15,18,22
1 概述 Introduction
• 1.1 还原反应的定义: • 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。
3.1 烯烃的化学还原:硼氢化反应
• 由于空间障碍影响, 硼烷的三个氢被取代的难度 依次增加, 可据此合成一取代和二取代硼烷作还 原剂, 具更好选择性。 • 硼氢化加成时,硼加到低取代碳上,如果取代度 相同,产物分布则主要受空间障碍影响。
3.1 烯烃的化学还原:硼氢化反应
• 硼氢化反应选择性好,其产物可氧化水解为醇, 在药物合成中应用广泛(机理略)。 • 硼氢化钠/乙酸也可直接硼氢化烯烃,其硼氢化的 活性物种是硼氢化钠和乙酸反应形成的配合物。
•1.2 还原反应的分类
分 类 催 化 氢 化 多 相 催 化 氢 化 ( d轨 道 Co,Rh,Pd,Pt…) H2↑ 均 相 催 化 氢 化 ( 将 催 化 剂 变 为 络 合 物 ) 两 相 H2↑/液 相 TTC 转 移 氢 化 ( 采 用 有 机 氢 源 H2NNH2·H2O 无机还原剂 化学还原 有机还原剂 KBH4 NaBH4