5常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较.

C C
O C O C OH
C C
芳杂环
O O
C N
O C H
N
2、催化氢解 在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分子与氢气反应，发 生碳杂键断裂，分解成两部分氢化产物的反应叫做催化氢解。
催 化 剂 H2 C H + HZ
C Z
Z=X, O, S
优点：反应易于控制，产品纯度较高，收率较高，三废少，在工 业上应用广泛。 缺点：需要使用带压设备，安全措施要求高，催化剂的选择要求 严格。
还原剂用量：过量5～10％ 还原温度：40～80℃ 实例：
OH NH 2
H2N OH NH 2
NO 2 NH 2
NO 2
NO 2
（一）化学还原法
4、金属复氢化合物还原 主要使用的是LiAlH4和NaBH4
特点：反应速度快，副反应少，选择性好， 产品收率高，反应条 件较温和。 主要应用：
4LiH + AlCl3 → LiAlH4 + 3LiCl
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催化剂的类型 一般金属系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb 贵金属系：Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru、Re
还原型纯金属粉： Pt、Pd、Ni等，如骨架镍、骨架铜
化合物型：氢氧化物、氧化物、硫化物如PtO2、MoS 载体型：如Pt/C、Pd/C
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课程：化工产品合成 知识点：常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较
课程：化工产品合成 知识点：常用化学反应还原的方法及化 学还原剂还原能力的比较
情境一：邻甲氧基苯胺的合成 任务一：邻甲氧基苯胺合成路线份析
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常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能 力的比较
一、常用化学反应还原的方法
（一）化学还原法
使用化学物质作为还原剂的还原方法。
CHO NaBH4 CH3OH NO2
O
CH2OH
NO2
OH 1/4 当 量 NaBH 4 EtOH
O
O 饱 和 醛 酮 的 活 性 大 于 α ,β - 不 饱 和 醛 酮
（一）化学还原法
5、醇铝还原 有机还原剂，如乙醇铝[Al(OC2H5)3]和异丙醇铝[Al(OCHCH3)3] CH3
2Al + 6C2H5OH → 2Al(OC2H5)3 + 3H2↑
C X 外，都被还原，选择性弱
②稳定性差，遇水、醇，-SH化合物分解,所以用无水醚为试剂
CHO LiAlH4 Et2O
OH OH CO CO LiAlH4 Et2O CH CH
CH2OH
（一）化学还原法
（ 2）KBH4 NaBH4 LiBH4为还原剂
C H O H B H H
O
CH OB
机 理 与 用 LiAlH4相 同
如：邻பைடு நூலகம்二胺、氨基苯酚
分离方法：热过滤、冷却结晶 含-SO3H和-COOH的芳胺 如：周位酸、劳伦酸 分离方法：调节pH至碱性，过滤，酸化或盐析
（一）化学还原法
2、锌粉还原
特点
（1）用于还原硝基、亚硝基、腈基、羰基、碳-碳不饱和键、碳 -卤键、碳-硫键等； （2）还原能力与反应介质的酸碱性有关； （3）多数反应在碱性介质中进行。
价格高，工业上应用较少
-COOH→-CH2OH -C=O→-C-OH
（一）化学还原法
（1） 金属复氢化合物LiAlH4为还原剂
R R' C O + AlH4
R
R
' R
C H
OAlH3
R'
C
O
H-AlH3
机理
O R C R
'
OH
[H]
R
C H
R
'
H2O
R
' R
C
H
OH
（一）化学还原法
特点：①还原能力强,除 C C ，
特点：作用温和，选择性高，反应速度快，
副反应少，产率高。 只能将羰基还原为羟基
（二）催化氢化还原法
在催化剂的存在下，有机物与氢气（H2)发生的反应叫做催化氢化。
催化加氢（催化氢化） 催化氢解
1、催化加氢（催化氢化） 含有不饱和键的有机物分子，在催化剂的存在下，与氢分子反应，使 不饱和键全部或部分加氢的反应，叫做催化加氢（氢化）。
（一）化学还原法
• 在碱性介质中对硝基化合物的双分子还原
2ArNO2 + 5Zn + H2O Ar-NH-NH-Ar
OHH+
Ar-NH-NH-Ar + 5ZnO
H2N-Ar-Ar-NH2
（一）化学还原法
3、硫化碱还原 特点：反应缓和 应用范围：主要应用于多硝基物的部分还原
还原剂：Na2S2，NaHS
（二）催化氢化法 在催化剂存在下，有机化合物与氢发生的还原反应。 （三）电化学还原法 有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而完成的还原反应。
（一）化学还原法
1、电解质溶液中的铁屑还原： 以金属铁为还原剂，反应在电解质溶液中进行
选择性好（硝基或其它含氮的基团）
工艺成熟、简单，适用范围广 副反应少 对设备要求低 产生大量的含胺铁泥和废水
特点：
① 活 性 较 LiAlH4 差 ,一 般 只 能 还 原 R C R'
H 但选择性好
②使用条件: 在 H2O、 ROH中 使 用 ， 与 LiAlH4正 相 反
（一）化学还原法
O OH NaBH4 H2O COOEt 酯 羰 基 不 被 还 原 （ LiAlH4能 还 原 酯 羰 基 ）
COOEt
（一）化学还原法
适用范围及产品的分离方法
水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺
如：苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺
分离方法：水蒸气蒸馏法 水溶性大、且可以蒸馏的芳胺 如：间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯 分离方法：过滤、浓缩母液、减压蒸馏
（一）化学还原法
适用范围及产品的分离方法
溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺