药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应
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药物合成反应_第七章_还原反应
肼NH2-NH2或二酰亚胺NH=NH，可选择性还原非极性重键（如C=C、碳碳叁键、N=N）， 而不影响极性重键（如C=N、腈基、硝基等）。
Ph
C
C
Ph
NH2 NH2 Cu2 + 空气
Ph CH2CH2 Ph
(80%)
烯 ︑ 炔 烃 的 还 原
C7H7SO2NHNH2 CH2 CH CH2 S S CH2 CH CH2 △ C3H7SSC3H7
硝基可被还原为氨基，常用的条件为铁粉+酸、锌或锡+酸、硫化物（如Na2S，Na2S2等）。
O2N
C C C H H O COOEt Fe/HOAc EtOH+H2O NO2
NH2 COOEt
Fe/NH4Cl
H2N
C C C H H O NH2 Na2S
NH2
NO2
硝 基 的 还 原
NO2 NH2
NO2
NaBH4-AlCl3不影响硝基；
HOOO (CH2)4 COOEt
B2H6 / THF -18 C, 10h
0
HOCH2 (CH2)4 COOEt
(88%)
硼烷或乙硼烷与羧基反应最快，如果控制低温和用量，可选择性优先还原羧基而不影响硝
基、卤素、酰卤、氰基、酯基、醛、酮等，选择性非常优秀。
4
硝基的还原 肟和亚甲胺的还原 偶氮、叠氮的还原
OH
NO2
饱 和 醛 酮 的 活 性 大 于 α,β-不 饱 和 醛 酮
2
醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley反应）
在异丙醇铝中，醛、酮被还原为醇，取而代之的是异丙醇被氧化为丙酮；此反应可看做是 Oppenauer氧化的逆反应。
药物合成反应第七章还原反应-PPT精选文档
一 炔、烯的还原 1 多相催化氢化 常用的氧化cat有：Ni(骨架)、Pd、Pt、 载体Pd/C 及Pt/C。
(1) 影响氢化反应速度和选择性的因素
a：毒剂(Poisons)和抑制剂(Inhibitors)
O H C H 2 P d / C a C O / H / 喹 啉 3 2 O H
2 0 1 k g / c m , 3 0 3 7 C
H + 2 2 ( a ) C 2 H H H + 2 2C 2
C H H ( b ) 2C 2
C H H + H 2 C 2
C H H c ) + 2 ( 2 C 3
C H H H 2 C 3+
C H H d ) + 2 ( 3 C 3
Bond历程:
D 2 + 2 2 ( a ) C H H D + 2C 2
第七章 还原反应
有机物分子中碳原子总的氧化态(Oxidation
Stete) 降低的反应为还原反应，即加上H或减少O。
多相催化氢化(Heterogeneous
Hydrogenation) 转移氢化(Trandfer Hydrogenation)
第一节 还原反应机理 一 非均相催化氢化反应 1 基本原理
PPh R h PPh e f
3
反应历程：
R R b H P h 3P R h C l P h 3P R c R
C l
3
P h 3P R h C l
ž
PPh
3
a
H
2
H
ž
P h 3P R h C l P h 3P H P h 3P R h C l P h 3P R R H R d R
(1) 影响氢化反应速度和选择性的因素
a：毒剂(Poisons)和抑制剂(Inhibitors)
O H C H 2 P d / C a C O / H / 喹 啉 3 2 O H
2 0 1 k g / c m , 3 0 3 7 C
H + 2 2 ( a ) C 2 H H H + 2 2C 2
C H H ( b ) 2C 2
C H H + H 2 C 2
C H H c ) + 2 ( 2 C 3
C H H H 2 C 3+
C H H d ) + 2 ( 3 C 3
Bond历程:
D 2 + 2 2 ( a ) C H H D + 2C 2
第七章 还原反应
有机物分子中碳原子总的氧化态(Oxidation
Stete) 降低的反应为还原反应，即加上H或减少O。
多相催化氢化(Heterogeneous
Hydrogenation) 转移氢化(Trandfer Hydrogenation)
第一节 还原反应机理 一 非均相催化氢化反应 1 基本原理
PPh R h PPh e f
3
反应历程：
R R b H P h 3P R h C l P h 3P R c R
C l
3
P h 3P R h C l
ž
PPh
3
a
H
2
H
ž
P h 3P R h C l P h 3P H P h 3P R h C l P h 3P R R H R d R
药物合成课件之还原反应
+
2CO
2CO
高温
= SiC
点燃 点燃
14．磷与CI2 15．Na与水 Na2O2与CO2 Na2O2与水
2P + 3Cl2= 2PCl3 2P + 5Cl2= 2PCl5
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2Na2O2+ 2CO2 =2Na2CO3+O2 2Na2O2+ 2H2O =4NaOH+O2
物质得到电子的能力
还原性
物质失去电子的能力
【注意】物质氧化性、还原性的强弱 决定于得失电子的难易的程度，而不 决定于得失电子数目的多少。
氧 化 反 应 ①物质所含元素的化合价升高的反应 ② 物质失去电子（共用电
子对发生偏离）的反应
还 原 反 应 ① ②
物质所含元素的化合价降低的反应
物质得到电子（共用电 子对发生偏向）的反应
（7）以反应条件为依据
5、氧化还原的类型及表示方法
（1）氧化还原反应的表示方法 ①双线桥法 化合价升高，
3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe
化合价降低， 得6e,还原反应
问题：双线桥法表示的意义是什么？
+2
失6e,氧化反应 +3
+4
0
②单线桥法
3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe
问题：单线桥法表示的意义是什么？
下列对第二步反应的叙述中正确的是( D ) ①NH4NO2 是氧化剂 ② NH4NO2 是还原剂 ③ NH4NO2 发生了分 解反应 ④只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
△
A、①③
B、①④
2CO
2CO
高温
= SiC
点燃 点燃
14．磷与CI2 15．Na与水 Na2O2与CO2 Na2O2与水
2P + 3Cl2= 2PCl3 2P + 5Cl2= 2PCl5
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2Na2O2+ 2CO2 =2Na2CO3+O2 2Na2O2+ 2H2O =4NaOH+O2
物质得到电子的能力
还原性
物质失去电子的能力
【注意】物质氧化性、还原性的强弱 决定于得失电子的难易的程度，而不 决定于得失电子数目的多少。
氧 化 反 应 ①物质所含元素的化合价升高的反应 ② 物质失去电子（共用电
子对发生偏离）的反应
还 原 反 应 ① ②
物质所含元素的化合价降低的反应
物质得到电子（共用电 子对发生偏向）的反应
（7）以反应条件为依据
5、氧化还原的类型及表示方法
（1）氧化还原反应的表示方法 ①双线桥法 化合价升高，
3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe
化合价降低， 得6e,还原反应
问题：双线桥法表示的意义是什么？
+2
失6e,氧化反应 +3
+4
0
②单线桥法
3CO+Fe2O3=3CO2+2Fe
问题：单线桥法表示的意义是什么？
下列对第二步反应的叙述中正确的是( D ) ①NH4NO2 是氧化剂 ② NH4NO2 是还原剂 ③ NH4NO2 发生了分 解反应 ④只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
△
A、①③
B、①④
《药物合成反应》第七章还原反应-revised
7%
29
EtOH/KOH
35-50%
65~50%
转移氢化
❖ 有机物为供氢体
计划生育药安宫黄体酮（Medroxyprogesterone）的制备
O O CO CH3
+ O
CH3
Pd-C/EtO H , 5h O
O O CO CH3
CH3
30
转移氢化
❖ 二酰亚胺为氢转移试剂
HN NH +
CC
HH NN
酶催化法
4
一. 非均相催化氢化
❖ 催化剂自成一相（固相） ❖ 氢源:
➢ H2(多相催化氢化,Heterogeneous hydrogenation)， ➢ 有机物(转移氢化,Transfer hydrogenation ).
❖ 溶剂
5
1. 多相催化氢化
P t/H 2
H 2 C C H 2
C H 3 C H 3
历程： ❖ 氢分子与催化剂活性中心化学吸附 ❖ 烯烃与催化剂活性中心化学吸附，双键被活化 ❖ 活化氢分步加成，得到半氢化中间产物 ❖ 氢順式加成得烷烃 ❖ 产物分子由催化剂表面解吸
6
影响因素
❖ 化学吸附
➢ 电性因素 催化剂金属最外层d轨道占有8~9个电子最合适； 空d轨道过少不易吸附，过多不易解吸； （Ni、 Cu、 Pt、Pd、Rh等）
1．金属氢化物为还原剂
❖ 本类还原剂是以K、Na、Li离子和B、Al等复氢负离子 形成的复盐，如LiAlH4 、LiBH4 、KBH4、NaBH4、 （CH3CH2CH(CH3)-)3BHLi 等。 硼氢负离子作为亲核基团，机理如下：
H
R
H B H+O C
R
《药物合成反应》第七章 还原反应
2 Birch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。
Birch
Li K Na（ 液 NH3）
【北京大学】药学院《药物合成反应》精品课件
第三节 醛、酮的还原反应一 还原成烃的反应1 Clemmensen还原
钯C（Pd/C)
ndlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
【北京大学】药学院《药物合成反应》精品课件
第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
③铂（Pt）为催化剂
铂 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O H2PtCl6 + NaBH4 Pt
10036,U.S.A
【北京大学】药学院《药物合成反应》精品课件
第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
多相氢化因素:
a 催化剂：活性高 稳定性 不易中毒,再生 用量 Ni 10%～15%被催化物质质量 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
【北京大学】药学院《药物合成反应》精品课件
第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
b 氢压 收率 高 压 :400atm(磁 搅 拌 ) 低 压 : 4atm(磁 搅 拌 ) 常 压 : 1atm(摆 床 )
CC
H2/Pt 1kg/cm2
H2/Pt 2kg/cm2
CC CH2 CH2
第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
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。
Birch
Li K Na（ 液 NH3）
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第三节 醛、酮的还原反应一 还原成烃的反应1 Clemmensen还原
钯C（Pd/C)
ndlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
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第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
③铂（Pt）为催化剂
铂 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O H2PtCl6 + NaBH4 Pt
10036,U.S.A
【北京大学】药学院《药物合成反应》精品课件
第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
多相氢化因素:
a 催化剂：活性高 稳定性 不易中毒,再生 用量 Ni 10%～15%被催化物质质量 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
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第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
b 氢压 收率 高 压 :400atm(磁 搅 拌 ) 低 压 : 4atm(磁 搅 拌 ) 常 压 : 1atm(摆 床 )
CC
H2/Pt 1kg/cm2
H2/Pt 2kg/cm2
CC CH2 CH2
第二节不饱和烃的还原 一 炔、烯烃的还原1多相催化氢化
药物合成反应知识点复习
化学药物是指凡具有预防、治疗、缓解、诊断疾病或调节机体功能化学物质。
(绪论)按照药物合成反应机理，卤化反应包括亲电加成（大多数不饱和烃的卤加成反应），亲电取代（芳烃和羰基α位的卤取代反应），亲核取代（醇羟基、羧羟基和其他官能团的卤置换反应），自由基反应（饱和烃、苄位和烯丙位的卤取代反应，某些不饱和烃的卤加成反应以及羧基、重氮基的卤置换反应）。
(第一章卤化反应p1)不对称烯烃与溴化氢的加成会产生过氧化物效应（加成方向符合反马氏规则）（第一章卤化反应p11）。
卤化剂氯化亚砜的分子式是 SOCl2(第一章卤化反应 p36)在卤化氢对醇羟基的置换卤化反应中，各种醇的反应活性顺序是: 叔醇>仲醇>伯醇） (第一章卤化反应 p27)发生烃化反应的化合物称为被烃化物, 常见的被烃化物有: 醇，酚 (在羟基氧上引入烃基), 胺类 (在氨基氮上引入烃基) 和活性亚甲基，芳烃(在碳原子上引入烃基)。
（第二章烃化反应 p44）请写出制备伯胺的任意两种方法：过量的氨与卤代烃反应、 Gabriel（加布里）反应、改良的Gabriel反应（三氟甲磺酰胺法）、 Délépine（德莱潘）反应、利用二苯硫基胺制备伯胺、还原烃化法。
(第二章烃化反应p56-57)环氧乙烷是羟乙基化试剂 (第二章烃化反应p50)在用卤代烃作烃化剂的Friedel—Crafts烃化反应中，下列卤代烃（氯甲烷仲卤代烃伯卤代烃一氯苄）活性最大的是：一氯苄（第二章烃化反应 p65）为催化剂时，下列酰化剂（酰氯酰Friedel—Crafts酰化反应中，以AlCl3溴酰氟酰碘）活性最大的是酰碘(第三章酰化反应 p111 )伯胺和仲胺, 脂肪胺和芳香胺类药物与相同的酰化试剂发生酰化反应，其反应的难易程度顺序：脂肪胺>芳香胺伯胺>仲胺(第三章酰化反应p104)酰化反应中，常用的酰化剂为酰卤、羧酸、酸酐及酰胺等，上述的几种物质酰化能力大小顺序为酰卤>酸酐>羧酸>酰胺（第三章酰化反应p88）在有机物分子结构中的碳、氮、氧原子上导入酰基的反应称为酰化反应，相应的酰化反应的产物分别为: 酮（醛） , 酰胺 , 酯。
《药物合成反应(闻韧主编第三版)》人名反应整理(新)
《药物合成反应（闻韧主编第三版）》人名反应整理一、卤化反应1、Hunsdriecke反应（汉斯狄克反应）：羧酸银盐和溴或碘反应，脱去二氧化碳，生成比原反应物少一个碳原子的卤代烃。
☆☆☆☆☆2、Sandmeyer反应（桑德迈尔反应）：用氯化亚铜或溴化亚铜在相应的氢卤酸存在下，将芳香重氮盐转化成卤代芳烃。
☆☆3、Gattermann反应（加特曼反应）：将Sandmeyer反应条件改为铜粉和氢卤酸。
☆☆4、Schiemann反应（席曼反应）：将芳香重氮盐转化成不溶性的重氮氟硼酸盐或氟磷酸盐，或直接将芳胺用亚硝酸钠和氟硼酸进行重氮化，此重氮盐再经热分解(有时在氟化钠或铜盐存在下加热)，就可以制得较好收率的氟代芳烃。
☆二、烃化反应5、Willamson合成（威廉姆森合成）：醇在碱(钠、氢氧化钠、氢氧化钾等)存在下与卤代烃反应生成醚的反应。
☆☆☆☆6、Gabriel合成（盖布瑞尔合成）：将氨先制备成邻苯二甲酰亚胺，利用氮上氢的酸性，先与氢氧化钾形成钾盐，然后与卤代烃作用，得N-烃基邻苯二甲酰亚胺，再经过肼解或酸水解即可得纯伯胺。
☆☆☆☆☆7、Delepine反应（德勒频反应）：用卤代烃与环六亚甲基四胺(乌洛托品Methenamine)反应得季铵盐，然后水解即可得伯胺。
8、Leuckart-Wallach反应（鲁卡特-瓦拉赫反应）：用甲酸及其铵盐可对醛酮进行还原烃化，得各类胺。
☆9、Ullmann反应（沃尔曼反应）：卤代芳烃与芳香伯胺在铜或碘化铜及碳酸钾存在并加热的条件下可得二苯胺及其同系物。
三、酰化反应10、Friedel-Crafts反应（傅列德尔-克拉夫茨反应，也称傅-克酰基化反应）：羧酸及羧酸衍生物在质子酸或Lewis酸的催化下，对芳烃进行亲电取代生成芳酮的反应。
☆☆☆☆☆11、Hoesch反应（赫施反应）：腈类化合物与氯化氢在Lewis酸催化剂ZnCl2等的存在下与烃基或烷氧基取代的芳烃进行反应可生成相应的酮亚胺，再经水解则得到羟基或烷氧基取代的芳香酮。
《药物合成反应(闻韧主编第三版)》人名反应整理
《药物合成反应（闻韧主编第三版）》人名反应整理一、卤化反应1、 Hunsdriecke 反应（汉斯狄克反应）：羧酸银盐和溴或碘反应，脱去二氧化碳，生成比原反应物少一个碳原子的卤代烃。
2、Sandmeyer 反应（桑德迈尔反应）：用氯化亚铜或溴化亚铜在相应的氢卤酸存在下，将芳香重氮盐转化成卤代芳烃。
3、Gattermann 反应（加特曼反应）：将 Sandmeyer 反应条件改为铜粉和氢卤酸。
4、Schiemann 反应（席曼反应）：将芳香重氮盐转化成不溶性的重氮氟硼酸盐或氟磷酸盐，或将芳胺直接用亚硝酸钠和氟硼酸进行重氮化，此重氦盐再经热分解(有时在氟化钠或铜盐存在下加热 )，就可以制得较好收率的氟代芳烃。
二、烃化反应5、Willamson 合成（威廉姆森合成）：醇在碱 (钠，氢氧化钠，氢氧化钾等 ) 存在下与卤代烃反应生成醚的反应。
6、Gabriel 合成（盖布瑞尔合成）：将氨先制备成邻苯二甲酰亚胺，利用氮上氢的酸性，先与氢氧化钾形成钾盐，然后与卤代烃作用，得 N-烃基邻苯二甲酰亚胺，肼解或酸水解即可得纯伯胺。
7、Delepine 反应（德勒频反应）：用卤代烃与环六亚甲基四胺 (乌洛托品 Methenamine )反应得季铵盐，然后水解可得伯胺。
8、Leuckart-Wallach 反应（鲁卡特 -瓦拉赫反应）：用甲酸及其铵盐可以对醛酮进行还原烃化，得各类胺。
9、Ullmann 反应（沃尔曼反应）：卤代芳烃与芳香伯胺在铜或碘化铜及碳酸钾存在并加热的条件下可得二苯胺及其同系物。
三、酰化反应10、Friedel-Crafts 反应（傅列德尔 -克拉夫茨反应，也称傅 -克酰基化反应）：羧酸及羧酸衍生物在质子酸或 Lewis 酸的催化下，对芳烃进行亲电取代生成芳酮的反应。
11、Hoesch 反应（赫施）：腈类化合物与氯化氢在Lewis酸催化剂ZnCl2 的存在下与烃基或烷氧基取代的芳烃进行反应可生成相应的酮亚胺，再经水解则羟基或烷氧基取代的芳香酮。
药物合成反应-还原反应
2014-7-29
2. 二酰亚胺还原
二酰亚胺（HN=NH)为选择性较好的还原试剂，可有效地还原非极性重键（如C=C, N=N等），而极性重键（如C=N, NO2等）不受影响；其也可以作为氢转移试剂。
（1）通式：
（2）机理：其反应机理为，不饱和键与二酰亚胺通过一个非极性环状过渡态，然后，氢转移 不饱和键并放出氮而完成还原反应，因而其加氢也为同向加氢。
钯C（Pd/C)
Lindlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
2014-7-29
③铂（Pt）为催化剂
铂 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH H2PtCl6 + NaBH4 Pt PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2
亚当斯催化剂 (Adams) PtO2
1. NaBH4 2. H+, H 2 O R
OH
H 2NNH 2 HO-, Δ
R
H2 C
R
脱氧或加氢的反应称为还原
2014-7-29
O R H
H2 CrO4 R
O OH
an aldehyde OH R R an alcohol H2 CrO4 R O C
R
加氧或脱氢的反应称为氧化
2014-7-29
CH2CH2CH2COOH
羧基不被还原
2014-7-29
2 . 黄鸣龙还原（碱性条件下还原）
R R C O + H2N
R R C
B
NH2
△
R R
CH2 + N2
TEG or DEG(三 甘 醇 、 二 甘 醇 ） 120℃（ 蒸 出 H2O)
药物合成课件之还原反应
酮的还原成醇
总结词
酮类化合物可以通过还原反应转化为相应的醇类。
详细描述
酮的还原通常使用氢化铝锂或硼氢化钠等还原剂进行，还原后得到醇。这种还原方法在药物合成中具 有重要意义，特别是在合成一些激素类药物时。
羧酸酯的还原成醇
总结词
羧酸酯可以通过还原反应转化为相应的醇类 。
详细描述
羧酸酯的还原通常使用金属氢化物如氢化铝 锂或硼氢化钠等进行，还原后得到醇。这种 还原方法在药物合成中常用于合成一些生物 活性物质。
VS
详细描述
硫醇盐还原反应常用的还原剂有 Na2S2O3、Na2SO3等。这些物质能够 提供活泼的负离子，将有机化合物中的不 饱和键还原。在药物合成中，硫醇盐还原 反应常用于醛、酮等化合物的还原。
04 还原反应的实例
醛的还原成醇
总结词
醛类化合物在还原反应中常被还原成 相应的醇类。
详细描述
醛的还原通常通过使用还原剂如氢气 、NaBH4、LiAlH4等进行，生成物为 醇。这种反应在药物合成中广泛应用 ，尤其是在合成某些抗生素和生物碱 时。
还原反应过程中会产生大量的热量，如果热量不能及时散出，可能会导致反应失控 ，甚至引发爆炸。
还原反应中使用的化学物质大多数是有害的，对人体健康有不同程度的危害，如中 毒、过敏等。
安全操作规程
在进行还原反应前，必须进行安全风 险评估，确保反应条件和试剂的安全 性。
在进行还原反应时，必须穿戴个人防 护用品，如实验服、化学防护眼镜、 化学防护口罩和化学防护手套等。
硝基化合物的还原
总结词
硝基化合物可以通过还原反应转化为胺类或羟胺类化 合物。
详细描述
硝基化合物的还原通常使用氢化铝锂或硼氢化钠等还 原剂进行，还原后得到胺或羟胺。这种还原方法在药 物合成中常用于合成一些抗癌药物和抗生素。
药物合成反应—第七章还原反应_2
1 1.在催化剂的存在下, 有机物（底物）与氢气
反应 , 使一些C-O, C-X, C-S等键断裂, 生成C-H 键的过程称为催化氢化
催化氢化的类型
1 1.非均相催化反应 2 2.均相催化反应
催化氢化的影响因素和 安全技术
1 1.催化氢化的基本过程 2 2.催化剂 3 3.在药物合成中的应用
在药物合成中的应用
1 1 .醛、酮通过还原反应可直接得到烃 2 2.还原得到相应的醇、酚 3 3.还原胺化反应, 是转变羰基为胺或取代
胺基
举例
还原成烃基的反应
1 1 .锌汞齐直接还原为烃（Clemmensen反应） 2 2 .乌尔夫－凯惜钠－黄鸣龙反应 3 3.催化氢化还原 4 4.金属氢化物还原 3
举例பைடு நூலகம்
Clemmensen反应
强碱性条件下，与水合肼作用合成腙，进而放氮分 解转变为甲基或亚甲基。
2
2.收率一般在60%~95%之间, 具有工业生产 价值。
案例分析
案例: 抗癌药苯丁酸氮芥中间体的制备:
分析: 乌尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反应应用于本反应，适用于对酸敏感的吡 啶、四氢呋喃衍生物，对于甾族羰基化合物及难溶的大分子羰基化合 物尤为合适。分子中有双键、羰基存在，还原时不受影响，一般位阻 大的酮基也可被还原。
分析: Clemmensen还原反应一般不能适用于对酸和热敏感的羟基 化合物的还原，如采用比较温和的条件，即在无水有机溶剂（醚、 四氢呋喃、乙酐、苯）中，用干燥氯化氢与锌，于0℃左右反应， 就可还原羰基化合物，扩大了本反应的应用范围。
乌尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反 应
1 1.概: 乌尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反应是醛类或酮类在
1 1.酰卤的还原 2 2.羧酸及酸酐的还原 3 3.酯及酰胺的还原
反应 , 使一些C-O, C-X, C-S等键断裂, 生成C-H 键的过程称为催化氢化
催化氢化的类型
1 1.非均相催化反应 2 2.均相催化反应
催化氢化的影响因素和 安全技术
1 1.催化氢化的基本过程 2 2.催化剂 3 3.在药物合成中的应用
在药物合成中的应用
1 1 .醛、酮通过还原反应可直接得到烃 2 2.还原得到相应的醇、酚 3 3.还原胺化反应, 是转变羰基为胺或取代
胺基
举例
还原成烃基的反应
1 1 .锌汞齐直接还原为烃（Clemmensen反应） 2 2 .乌尔夫－凯惜钠－黄鸣龙反应 3 3.催化氢化还原 4 4.金属氢化物还原 3
举例பைடு நூலகம்
Clemmensen反应
强碱性条件下，与水合肼作用合成腙，进而放氮分 解转变为甲基或亚甲基。
2
2.收率一般在60%~95%之间, 具有工业生产 价值。
案例分析
案例: 抗癌药苯丁酸氮芥中间体的制备:
分析: 乌尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反应应用于本反应，适用于对酸敏感的吡 啶、四氢呋喃衍生物，对于甾族羰基化合物及难溶的大分子羰基化合 物尤为合适。分子中有双键、羰基存在，还原时不受影响，一般位阻 大的酮基也可被还原。
分析: Clemmensen还原反应一般不能适用于对酸和热敏感的羟基 化合物的还原，如采用比较温和的条件，即在无水有机溶剂（醚、 四氢呋喃、乙酐、苯）中，用干燥氯化氢与锌，于0℃左右反应， 就可还原羰基化合物，扩大了本反应的应用范围。
乌尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反 应
1 1.概: 乌尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反应是醛类或酮类在
1 1.酰卤的还原 2 2.羧酸及酸酐的还原 3 3.酯及酰胺的还原
药物合成还原反应
键或羰基还原。
02 药物合成中的还原反应
碳碳双键的还原
总结词
碳碳双键是常见的有机化合物结构，还原碳碳双键是药物合成中的重要反应。
详细描述
碳碳双键的还原可以通过催化加氢、金属氢化物、硅氢化物等还原剂实现，得 到相应的饱和烃。在药物合成中，还原碳碳双键可以用于制备多种类型的化合 物，如甾体激素类药物、抗生素类药物等。
神类药物等。
酰胺的还原
总结词
酰胺是一类含有氨基和羰基的有机化 合物，还原酰胺是药物合成中的重要 反应。
详细描述
酰胺的还原可以通过金属氢化物、醇 铝等还原剂实现，得到相应的胺。在 药物合成中，还原酰胺可以用于制备 多种类型的化合物，如抗感染类药物、 抗肿瘤类药物等。
03 药物合成还原反应的机理
加氢还原机理
高效催化剂的开发与应用
挑战
开发高效催化剂是实现药物合成还原反应的关键，但 寻找具有高活性、高选择性和高稳定性的催化剂仍具 有挑战性。
解决方案
通过材料科学、化学和生物学等多学科交叉研究，探 索新型高效催化剂，并优化催化剂的制备方法和反应 条件，以提高药物合成还原反应的效率和产率。同时 ，加强催化剂的循环使用和废弃物处理，降低生产成 本和环境负担。
硫化物还原机理
总结词
利用硫化物如硫化钠、硫氢化钠等作为还原 剂，将有机化合物中的碳碳双键或碳碳三键 还原为单键或零键。
详细描述
硫化物还原反应中，硫化物与有机化合物反 应，通过转移硫原子将双键或三键还原为单 键或零键，该反应通常在酸性条件下进行。
金属酸性还原机理
总结词
利用金属酸性物质如锌、镁等与酸反应，产 生氢气并还原有机化合物中的碳碳双键或碳 碳三键。
环境友好型反应条件的探索与实践
药物合成反应(全) ppt
定义：分子中形成C-X的反应 特点：引入卤原子可改变有机分子的性质，同时卤原子能
转化成其它官能团。
？
-
32
1 制备药物中间体
皮质激素----醋酸可的松
-
33
2 制备生理活性的含卤素的有机药物
-
34
卤化反应的类型
➢ 加成反应 X2, HX, HOX
➢ 取代反应 烷烃; -H 取代; 芳香环上取代
➢ 化学结构式为：
HO C H
H C NHCOCHCl2 CH2OH
1R,2R (-)
H C OH
Cl2CHCOHN
CH CH2OH
1S,2S (+)
仅1R,2R（-）型有- 抗菌活性, 临床使用 16
合成路线如下
O2N
Br2 , C6H5Cl COCH3
O2N
COCH2Br (CH2)6N4 , C6H5Cl O2N
HCl , H2O
H NH2.HCl
H NH2
15% NaOH
拆分
O2N
C C CH2OH
O2N
C C CH2OH
OH H
OH H
H NHCOCH3
H NHCOCHCl2
O2N
C
CHCl2COOCH3 , CH3OH C CH2OH
O2N
C C CH2OH
OH H
-
OH H
17
氟哌酸（Norfloxacin）的合成
H ClH 3 C
P h
C3 -H CCh -P
CC +
H
P h
CC
H
Cl H 3 C
Cl
Ph
H3C H2C C CCll
转化成其它官能团。
？
-
32
1 制备药物中间体
皮质激素----醋酸可的松
-
33
2 制备生理活性的含卤素的有机药物
-
34
卤化反应的类型
➢ 加成反应 X2, HX, HOX
➢ 取代反应 烷烃; -H 取代; 芳香环上取代
➢ 化学结构式为：
HO C H
H C NHCOCHCl2 CH2OH
1R,2R (-)
H C OH
Cl2CHCOHN
CH CH2OH
1S,2S (+)
仅1R,2R（-）型有- 抗菌活性, 临床使用 16
合成路线如下
O2N
Br2 , C6H5Cl COCH3
O2N
COCH2Br (CH2)6N4 , C6H5Cl O2N
HCl , H2O
H NH2.HCl
H NH2
15% NaOH
拆分
O2N
C C CH2OH
O2N
C C CH2OH
OH H
OH H
H NHCOCH3
H NHCOCHCl2
O2N
C
CHCl2COOCH3 , CH3OH C CH2OH
O2N
C C CH2OH
OH H
-
OH H
17
氟哌酸（Norfloxacin）的合成
H ClH 3 C
P h
C3 -H CCh -P
CC +
H
P h
CC
H
Cl H 3 C
Cl
Ph
H3C H2C C CCll
(优选)药物合成反应第七章还原反应
EtOH O
饱 和 醛 酮 的 活 性 大 于 α,β-不 饱 和 醛 酮
还 原 为 醇
2
p 醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley反应） 在异丙醇铝中，醛、酮被还原为醇，取而代之的是异丙醇被氧化为丙酮；此反应可看做是 Oppenauer氧化的逆反应。
O2N
O NHAc
（i-PrO）3Al
还
原
胺
化
3
酰卤的还原 酯及酰胺的还原 腈的还原
羧酸&酸酐的还原
l 应用特点：
酰
Rosenmund还原：钯分散于BaSO4中，并以喹啉-硫抑制催化活性，选择性还原到醛。
卤
H2/Pd-BaSO4
的
PhHC
CH COCl 喹啉-硫/二甲苯 PhHC
NO2
H2/Pd-BaSO4
NO2
CH CHO
还 原
喹啉-硫/二甲苯
不同官能团加氢还原的一般顺序：
烯、炔烃的还原 芳烃的还原
l 应用特点：
p 常见的过渡态金属催化剂有镍类（如Ni、Raney镍），铂类（如铂黑、PtO2），钯类（如
O
Pb/C、林德拉Lindlar催化剂）
例如：
AcO
O Pd/CaCO3, H2
1atm, 45℃
O OCO CH3
+
AcO H
Pd-C / EtOH △ 5h
O OCO CH3
(65%)
O
受氢体
供氢体
O
CH3
CH3
常见的供氢体还有环己二烯、四氢化萘、乙醇、异丙醇。
烯 、 炔 烃 的 还 原
1
CH2OH Pb-CaCO3/H2/喹啉 OH
饱 和 醛 酮 的 活 性 大 于 α,β-不 饱 和 醛 酮
还 原 为 醇
2
p 醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley反应） 在异丙醇铝中，醛、酮被还原为醇，取而代之的是异丙醇被氧化为丙酮；此反应可看做是 Oppenauer氧化的逆反应。
O2N
O NHAc
（i-PrO）3Al
还
原
胺
化
3
酰卤的还原 酯及酰胺的还原 腈的还原
羧酸&酸酐的还原
l 应用特点：
酰
Rosenmund还原：钯分散于BaSO4中，并以喹啉-硫抑制催化活性，选择性还原到醛。
卤
H2/Pd-BaSO4
的
PhHC
CH COCl 喹啉-硫/二甲苯 PhHC
NO2
H2/Pd-BaSO4
NO2
CH CHO
还 原
喹啉-硫/二甲苯
不同官能团加氢还原的一般顺序：
烯、炔烃的还原 芳烃的还原
l 应用特点：
p 常见的过渡态金属催化剂有镍类（如Ni、Raney镍），铂类（如铂黑、PtO2），钯类（如
O
Pb/C、林德拉Lindlar催化剂）
例如：
AcO
O Pd/CaCO3, H2
1atm, 45℃
O OCO CH3
+
AcO H
Pd-C / EtOH △ 5h
O OCO CH3
(65%)
O
受氢体
供氢体
O
CH3
CH3
常见的供氢体还有环己二烯、四氢化萘、乙醇、异丙醇。
烯 、 炔 烃 的 还 原
1
CH2OH Pb-CaCO3/H2/喹啉 OH
药物合成反应讲义还原反应课件
100Kg/cm2 200℃
COOH H2,Rh/C 5Kg/cm2
NH2
COOH NH2
OH H3C
Pd-C/H2
O H3C
CH3
CH3
34
芳烃的还原反应
2. Birch反应
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。
1 Clemmensen还原（酸性条件下反应)
O Zn-Hg/Zn
C HCl
Zn-Hg 活性＞Zn
CH2
HgCl2+HCl+Zn
碳离子中间体过程：
Zn-Hg
38
醛、酮的还原反应---还原成烃
1、羧基,酯, 酰胺羰基不影响
2、α-酮酸酯只能被还原为-OH；β-或γ-酮酸酯能被很 好的还原
39
醛、酮的还原反应---还原成烃
Yes
• aldehydes or ketones ( C=O )
But, RCOOH, RCOOR’, and RCONHR’ No
5
Heterogeneous Hydrogenation Relative reactivity of the Functional Groups by Catalytic Hydrogenation(-不同功能团氢化难易顺序表)
O OCOCH3
+ O
CH3
Pd-C / EtOH ,5h
O OCOCH3
65%
O CH3
7
二. Homogeneous Hydrogenation
均相催化剂：
Metal: VIII( Ru, Rh, Co, Ir, Pt) Ligand: Cl, CN, H, Ph3P，CO，NO
COOH H2,Rh/C 5Kg/cm2
NH2
COOH NH2
OH H3C
Pd-C/H2
O H3C
CH3
CH3
34
芳烃的还原反应
2. Birch反应
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。
1 Clemmensen还原（酸性条件下反应)
O Zn-Hg/Zn
C HCl
Zn-Hg 活性＞Zn
CH2
HgCl2+HCl+Zn
碳离子中间体过程：
Zn-Hg
38
醛、酮的还原反应---还原成烃
1、羧基,酯, 酰胺羰基不影响
2、α-酮酸酯只能被还原为-OH；β-或γ-酮酸酯能被很 好的还原
39
醛、酮的还原反应---还原成烃
Yes
• aldehydes or ketones ( C=O )
But, RCOOH, RCOOR’, and RCONHR’ No
5
Heterogeneous Hydrogenation Relative reactivity of the Functional Groups by Catalytic Hydrogenation(-不同功能团氢化难易顺序表)
O OCOCH3
+ O
CH3
Pd-C / EtOH ,5h
O OCOCH3
65%
O CH3
7
二. Homogeneous Hydrogenation
均相催化剂：
Metal: VIII( Ru, Rh, Co, Ir, Pt) Ligand: Cl, CN, H, Ph3P，CO，NO
药物合成反应(第三版)
Br
Br
Br
Br
(选 择 性 溴 化 试 剂 )
第三节 羰基化合物的卤代反应
一、醛酮α-位氢的卤代反应
选择性溴化剂
O CH3 O Br Br O O Br CH3 CH3 CH3 O CH-Ar Br O CH-Ar
第一节 不饱和烃的卤加成反应
• 加卤素
C C X2 C X C X
概述
X2=Cl2, Br2
• 加卤化氢
C C HX C H C X HX=HCl, HBr, HI
无过氧化物 CH3CH=CH2
CH3CHBrCH3
Markovnikov加 成 反Markovnikov加 成
过氧化物
CH3CH2CH2Br
一、醛酮α-位氢的卤代反应
1,3二羰基化合物
O O H3C C CHCCH3 Cl
O
O
H3C C CH2CCH3
CF3SO2Cl Et3N
第三节 羰基化合物的卤代反应
一、醛酮α-位氢的卤代反应
α-羰基自由基取代
O
游离基反应促进剂 选择性地对烷基取代较多的α -H进行溴代
O Br C R''' R''
E π-络 合 物
X+-X-
H X -H+
σ-络 合 物
CH3 CH3 Cl + CH3 2mol Cl CH3 Br2 /Fe Br + Br CH3 Cl Cl
X
H
CH3
Cl2 /Fe
例
+
第二节 烃类的卤代反应
二、芳烃卤代反应（亲电取代）
OH H2O 3Br2 OH H2O 2Br2 Br
还原反应 药物合成反应课件
分子中有双键存在，还原时不受影响。 一般位阻较大的酮基也可被还原。 还原共轭羰基有时伴有双键的位移。
O
CH3 CH2
85%H2NNH2.H2O/KOH/TEG
180~200
HO
HO
(85%)
O
OH H2NNH2/KOH
AcO
△ AcO
Br
Br
H2NNH2/KOH
O
△
H
H
O
C 的 α位 有 离 去 基 团 -X,-OH, O ,消 除 反 应 后 得 不 饱 和 化 合 物
使催化剂中毒的物质称毒剂，使其阻化的物质称抑制剂。对 氢化常用催化剂来说，毒剂主要是指硫、磷、砷、铋、碘等 离子以及某些有机硫化物和有机胺类。
炔、烯的选择性加氢及立体化学
炔键及烯键均为易于氢化还原的官能团。通常用钯、铂和 Raney镍为催化剂，在温和条件下即可反应。 除酰卤和芳硝基外，分子中存在其它可还原官能团时，均 可用氢化法选择性地还原炔键和烯键。
H2/5%Pd-C COOH 145~160 ,3.92MPa
[31]
COOH (95%)
2. 化学还原法
Birch反应
芳香族化合物在液氨中用钠（锂或钾）还原生成非共轭 二烯的反应称Birch反应。 一取代苯，若取代基为释电子基化合物（25），生成1– 取代–1，4–环己二烯；若为吸电子基（26），则生成 1–取代–2，5–环己二烯。
Zn-Hg/HCl Heat
OH
[39]
CH2 (CH2)5 CH3 (86%)
所有芳香脂肪酮
Clemmensen还原反应，几乎可应用于所有芳香脂肪 酮的还原，反应易于进行且产率较高。底物分子中有羧 酸、酯、酰胺等羰基存在时，可不受影响。
O
CH3 CH2
85%H2NNH2.H2O/KOH/TEG
180~200
HO
HO
(85%)
O
OH H2NNH2/KOH
AcO
△ AcO
Br
Br
H2NNH2/KOH
O
△
H
H
O
C 的 α位 有 离 去 基 团 -X,-OH, O ,消 除 反 应 后 得 不 饱 和 化 合 物
使催化剂中毒的物质称毒剂，使其阻化的物质称抑制剂。对 氢化常用催化剂来说，毒剂主要是指硫、磷、砷、铋、碘等 离子以及某些有机硫化物和有机胺类。
炔、烯的选择性加氢及立体化学
炔键及烯键均为易于氢化还原的官能团。通常用钯、铂和 Raney镍为催化剂，在温和条件下即可反应。 除酰卤和芳硝基外，分子中存在其它可还原官能团时，均 可用氢化法选择性地还原炔键和烯键。
H2/5%Pd-C COOH 145~160 ,3.92MPa
[31]
COOH (95%)
2. 化学还原法
Birch反应
芳香族化合物在液氨中用钠（锂或钾）还原生成非共轭 二烯的反应称Birch反应。 一取代苯，若取代基为释电子基化合物（25），生成1– 取代–1，4–环己二烯；若为吸电子基（26），则生成 1–取代–2，5–环己二烯。
Zn-Hg/HCl Heat
OH
[39]
CH2 (CH2)5 CH3 (86%)
所有芳香脂肪酮
Clemmensen还原反应，几乎可应用于所有芳香脂肪 酮的还原，反应易于进行且产率较高。底物分子中有羧 酸、酯、酰胺等羰基存在时，可不受影响。
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O
H + O
H
53%
乙醇+10% HCl
93%
H
H
47% 7%
Organic Reactions for Drug Synthesis
O
AcO
O Pd/CaCO3, H2
1atm, 45℃
AcO H
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
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
） HN NH
化学还原
无机还原剂 KBH4 NaBH4
O
有机还原剂
HC NH2
生物还原反应
意义： NO2
O
NH2
C
OH
CH
CC
CH CH
Organic Reactions for Drug Synthesis
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)
Lindlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
Organic Reactions for Drug Synthesis
NH2
COOH NH2
OH H3C
O Pd-C/H2 H3C
CH3
CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
2. Birch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。
③铂（Pt）为催化剂
1. 铂黑 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH H2PtCl6 + NaBH4 Pt 2. 载体铂 Pt/C
Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O
3. PtO2 Adams 催化剂 (NH4)2PtCl6 + 4NaNO3
PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
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:
5.硼氢化反应
C C + BH3
CC
H BH2
δδ
CC H BH2
(饱和烃)
H3O CC B
3
H H2O2 / NaOH H2O
Organic Reactions for Drug Synthesis
3CC HH
+ B(OH)3
C C OH （醇） H
注:
(1)
BH3
n-BuCH=CH2 a
n-BuCH2CH2BH2
n-BuCH=CH2 b
(n-BuCH2CH2)2BH
n-BuCH=CH2 c
(n-BuCH2CH2)3B
反应速度:a>b>c
Organic Reactions for Drug Synthesis
(2)
X
2 BH3 CH CH2
X
CH2 CH2 B + X
CH CH3
B
X=-OCH3 91%
9%
第七章 还原反应
Reduction Reaction
Organic Reactions for Drug Synthesis
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
概述
分类
催化氢化 多相催化氢化（d轨道 Co,Rh,Pd,Pt…) H2↑
C
HCl
CH2
Zn-Hg 活性＞Zn
HgCl2+HCl+Zn
Zn-Hg
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
COCH2CH2COOH Hg羧基不被还原
CH3COCOOEt Hg-Zn HCl
57% 95%
Organic Reactions for Drug Synthesis
43% 5%
(3) 利用上述性质可制备醇或酮
BH3 3n-C8H17 CH CH2 250C
H2O2 / NaOH H2O
3n-C8H17 CH2 CH2 OH
(95%)
CH3
B3H6 / Et2O 250C
CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
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 -σ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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
物理吸附(范德华吸附):作用物分子在cat表面浓集， 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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
b 氢压 收率
CC
H2/Pt 1kg/cm2
H2/Pt 2kg/cm2
CC CH2 CH2
Organic Reactions for Drug Synthesis
c. 溶剂及介质的酸碱度
EtOH H 2O
O AcOH 效果最好
O
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
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
H
O
乙醇
H2, Pd/C 1atm, 25℃
PhC
C
COCH3 Hg-Zn HCl
PhHC
C H
CH2CH3
CO2C2H5
Hg-Zn HCl
CO2C2H5
α,β-不饱和醛酮同时被还原，孤立 双键不受影响。
Organic Reactions for Drug Synthesis
2 .黄鸣龙还原（碱性条件下还原）
R
B
C O + H2N NH2
R
CH3
CrO3 / H3O / EtOH
BH
2
O (78%)
2
Organic Reactions for Drug Synthesis
二. 芳烃的还原反应
R
R
1 催化氢化 (高压高温条件下）
H2/Ni
300Kg/cm2 140℃
H2/Ni
100Kg/cm2 200℃
COOH H2,Rh/C 5Kg/cm2
4.用肼或二亚胺（偶氨）还原
HN NH + C C
CC HH NN
CC HH
+ NN
Ph C C Ph
NH2 NH2 Cu2 + 空气
Ph CH2CH2Ph
(80%)
NH2 NH2 CH2 CH (CH2)8 COOH K3Fe(CN)6 CH3 (CH2)9 COOH
(69%)
(C=C取代基增多，氢化明显下降)
H
Ph3P
H
Rh
Cl
R
Ph3P R
a H2
H
Ph3P
H
Rh
Cl
ž
Ph3P
d
R
R
3. 转移氢化
O CH3
受氢体
O OCO CH3
+
Pd-C / EtOH △ 5h
O
供氢体
O OCO CH3 (65%)
CH3
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
Birch
Li K Na（ 液 NH3）
Organic Reactions for Drug Synthesis
OCH3 Li, NH3, EtOH
Et2O
OCH3 +
H+
O
20%
OCH3
80%
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
COONa
TTC本 身 就 是 络 合 物 不 会 使 催 化 剂 中 毒
Organic Reactions for Drug Synthesis
反应历程：
Ph3P
H + O
H
53%
乙醇+10% HCl
93%
H
H
47% 7%
Organic Reactions for Drug Synthesis
O
AcO
O Pd/CaCO3, H2
1atm, 45℃
AcO H
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
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
） HN NH
化学还原
无机还原剂 KBH4 NaBH4
O
有机还原剂
HC NH2
生物还原反应
意义： NO2
O
NH2
C
OH
CH
CC
CH CH
Organic Reactions for Drug Synthesis
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)
Lindlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
Organic Reactions for Drug Synthesis
NH2
COOH NH2
OH H3C
O Pd-C/H2 H3C
CH3
CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
2. Birch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。
③铂（Pt）为催化剂
1. 铂黑 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH H2PtCl6 + NaBH4 Pt 2. 载体铂 Pt/C
Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O
3. PtO2 Adams 催化剂 (NH4)2PtCl6 + 4NaNO3
PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
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:
5.硼氢化反应
C C + BH3
CC
H BH2
δδ
CC H BH2
(饱和烃)
H3O CC B
3
H H2O2 / NaOH H2O
Organic Reactions for Drug Synthesis
3CC HH
+ B(OH)3
C C OH （醇） H
注:
(1)
BH3
n-BuCH=CH2 a
n-BuCH2CH2BH2
n-BuCH=CH2 b
(n-BuCH2CH2)2BH
n-BuCH=CH2 c
(n-BuCH2CH2)3B
反应速度:a>b>c
Organic Reactions for Drug Synthesis
(2)
X
2 BH3 CH CH2
X
CH2 CH2 B + X
CH CH3
B
X=-OCH3 91%
9%
第七章 还原反应
Reduction Reaction
Organic Reactions for Drug Synthesis
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
概述
分类
催化氢化 多相催化氢化（d轨道 Co,Rh,Pd,Pt…) H2↑
C
HCl
CH2
Zn-Hg 活性＞Zn
HgCl2+HCl+Zn
Zn-Hg
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
COCH2CH2COOH Hg羧基不被还原
CH3COCOOEt Hg-Zn HCl
57% 95%
Organic Reactions for Drug Synthesis
43% 5%
(3) 利用上述性质可制备醇或酮
BH3 3n-C8H17 CH CH2 250C
H2O2 / NaOH H2O
3n-C8H17 CH2 CH2 OH
(95%)
CH3
B3H6 / Et2O 250C
CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
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 -σ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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
物理吸附(范德华吸附):作用物分子在cat表面浓集， 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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
b 氢压 收率
CC
H2/Pt 1kg/cm2
H2/Pt 2kg/cm2
CC CH2 CH2
Organic Reactions for Drug Synthesis
c. 溶剂及介质的酸碱度
EtOH H 2O
O AcOH 效果最好
O
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
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
H
O
乙醇
H2, Pd/C 1atm, 25℃
PhC
C
COCH3 Hg-Zn HCl
PhHC
C H
CH2CH3
CO2C2H5
Hg-Zn HCl
CO2C2H5
α,β-不饱和醛酮同时被还原，孤立 双键不受影响。
Organic Reactions for Drug Synthesis
2 .黄鸣龙还原（碱性条件下还原）
R
B
C O + H2N NH2
R
CH3
CrO3 / H3O / EtOH
BH
2
O (78%)
2
Organic Reactions for Drug Synthesis
二. 芳烃的还原反应
R
R
1 催化氢化 (高压高温条件下）
H2/Ni
300Kg/cm2 140℃
H2/Ni
100Kg/cm2 200℃
COOH H2,Rh/C 5Kg/cm2
4.用肼或二亚胺（偶氨）还原
HN NH + C C
CC HH NN
CC HH
+ NN
Ph C C Ph
NH2 NH2 Cu2 + 空气
Ph CH2CH2Ph
(80%)
NH2 NH2 CH2 CH (CH2)8 COOH K3Fe(CN)6 CH3 (CH2)9 COOH
(69%)
(C=C取代基增多，氢化明显下降)
H
Ph3P
H
Rh
Cl
R
Ph3P R
a H2
H
Ph3P
H
Rh
Cl
ž
Ph3P
d
R
R
3. 转移氢化
O CH3
受氢体
O OCO CH3
+
Pd-C / EtOH △ 5h
O
供氢体
O OCO CH3 (65%)
CH3
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
Birch
Li K Na（ 液 NH3）
Organic Reactions for Drug Synthesis
OCH3 Li, NH3, EtOH
Et2O
OCH3 +
H+
O
20%
OCH3
80%
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
COONa
TTC本 身 就 是 络 合 物 不 会 使 催 化 剂 中 毒
Organic Reactions for Drug Synthesis
反应历程：
Ph3P