酰胺还原胺化
有机化学 第十五章_胺
( R)
CH2
C2H5
15.3 胺的制法
15.3.1 氨或胺的烃基化
CH3 I + NH3
H
CH3 N H I
NH3
H
– NH4 I
H CH3 N H
CH3I CH3 NH2
CH3
CH3 CH3I NH
CH3
CH3
CH3I
N CH3
CH3
CH3 N CH3 I CH3
O
CH3 CH C OH Br
N-甲基庚-2-胺
CH3 CH3CH2CH2CH N CH2CH3
CH3
N-乙基-N-甲基戊-2-胺
N-methylheptan-2-amine
N-ethyl-N-methylpentan-2-amine
二元胺的命名
二元胺：母体氢化物名＋“二胺”
2 3
4 5
1
NH2 NH2
6
NH
NH
己-1,6-二胺
N C2H5
CH3 H
C2H5 N
CH3 H
C2H5 N
CH3 H
含手性氮的化合物
氮原子是桥原
Tröger碱
子的化合物, 翻
N
CH3
转被抑制。
CH3
N
H3C
N
N CH3
季铵化合物含 有四个不同烃基 时，有手性且可 拆分。
CH3
N C2H5 (S)
Ph CH2CH CH2
CH3
N
Ph
H2C CH
的位次放在“胺NH2
CH3 N
CH3
4-苯基丁-2-胺
萘-1-胺
N,N -二甲基苯胺
4-phenylbutan-2-amine naphthalen-1-amine N,N-dimethylaniline
还原胺化
一.还原胺化还原胺化主要有一般化合物的还原法及直接的还原胺化法。
1.C-N化合物还原法硝基化合物、亚硝基化合物、肟、腈、酰胺、偶氮化合物、氧化偶氮化合物、氢化偶氮化合物等均可经还原得到胺类。
(1).硝基及亚硝基的还原硝基和亚硝基化合物的还原较易进行，主要有化学还原法和催化加氢还原法。
化学还原法根据催化剂的不同，又分为铁屑还原，含硫化合物的还原，碱性介质中的锌粉还原等。
铁屑还原法的适用范围较广，凡能与铁泥分离的芳胺皆可采用此法，其还原过程包括还原反应、还原产物的分离与精制、芳胺废水与铁泥处理等几个基本步骤。
对于容易随水蒸气蒸出的芳胺如苯胺、邻（对）甲苯胺、邻（对）氯苯胺等都可采用水蒸气蒸馏法将产物与铁泥分离；对于易溶于水且可蒸馏的芳胺如间（对）苯二胺、2，4-二氨基甲苯等，可用过滤法先除去铁泥，再浓缩滤液，进行真空蒸馏，得到芳胺；能溶于热水的芳胺如邻苯二胺、邻氨基苯酚、对氨基苯酚等，用热过滤法与铁泥分离，冷却滤液即可析出产物；对含有磺基或羧基等水溶性基团的芳胺，如1-氨基萘-8-磺酸（周位酸）、1-氨基萘-5-磺酸等，可将还原产物中和至碱性，使氨基磺酸溶解，滤去铁泥，再用酸化或盐析法析出产品，难溶于水而挥发性又小的芳胺，例如1-萘胺，在还原后用溶剂将芳胺从铁泥中萃取出来。
铁屑还原法中产生大量含胺废水，必须进行处理、回收。
例如在硝基苯用铁屑还原过程中会产生大量含苯胺废水（约含4%苯胺），一部分可加入到还原锅中循环使用，其余的要先用硝基苯萃取。
萃取后含苯胺的硝基苯可作为还原的原料使用；废水中的苯胺和硝基苯的含量分别降为0.2%和0.1%以下。
此后还必须经过生化处理，才可排放。
铁泥的利用途径之一是制铁红颜料。
含硫化合物的还原主要包括硫化碱类，如硫化钠、硫氢化铵、多硫化铵，这类反应称为齐宁反应(Zinin)，该反应比较缓和，可使多硝基化合物中的硝基选择性的部分还原，或只还原硝基偶氮化合物中的硝基，而保留偶氮基，并应用于从硝基化合物获得的不溶于水的胺类。
还原胺化
一.还原胺化还原胺化主要有一般化合物的还原法及直接的还原胺化法。
1.C-N化合物还原法硝基化合物、亚硝基化合物、肟、腈、酰胺、偶氮化合物、氧化偶氮化合物、氢化偶氮化合物等均可经还原得到胺类。
(1).硝基及亚硝基的还原硝基和亚硝基化合物的还原较易进行，主要有化学还原法和催化加氢还原法。
化学还原法根据催化剂的不同，又分为铁屑还原，含硫化合物的还原，碱性介质中的锌粉还原等。
铁屑还原法的适用范围较广，凡能与铁泥分离的芳胺皆可采用此法，其还原过程包括还原反应、还原产物的分离与精制、芳胺废水与铁泥处理等几个基本步骤。
对于容易随水蒸气蒸出的芳胺如苯胺、邻（对）甲苯胺、邻（对）氯苯胺等都可采用水蒸气蒸馏法将产物与铁泥分离；对于易溶于水且可蒸馏的芳胺如间（对）苯二胺、2，4-二氨基甲苯等，可用过滤法先除去铁泥，再浓缩滤液，进行真空蒸馏，得到芳胺；能溶于热水的芳胺如邻苯二胺、邻氨基苯酚、对氨基苯酚等，用热过滤法与铁泥分离，冷却滤液即可析出产物；对含有磺基或羧基等水溶性基团的芳胺，如1-氨基萘-8-磺酸（周位酸）、1-氨基萘-5-磺酸等，可将还原产物中和至碱性，使氨基磺酸溶解，滤去铁泥，再用酸化或盐析法析出产品，难溶于水而挥发性又小的芳胺，例如1-萘胺，在还原后用溶剂将芳胺从铁泥中萃取出来。
铁屑还原法中产生大量含胺废水，必须进行处理、回收。
例如在硝基苯用铁屑还原过程中会产生大量含苯胺废水（约含4%苯胺），一部分可加入到还原锅中循环使用，其余的要先用硝基苯萃取。
萃取后含苯胺的硝基苯可作为还原的原料使用；废水中的苯胺和硝基苯的含量分别降为0.2%和0.1%以下。
此后还必须经过生化处理，才可排放。
铁泥的利用途径之一是制铁红颜料。
含硫化合物的还原主要包括硫化碱类，如硫化钠、硫氢化铵、多硫化铵，这类反应称为齐宁反应(Zinin)，该反应比较缓和，可使多硝基化合物中的硝基选择性的部分还原，或只还原硝基偶氮化合物中的硝基，而保留偶氮基，并应用于从硝基化合物获得的不溶于水的胺类。
还原胺化反应的新进展
2007年第27卷有机化学V ol. 27, 2007第1期, 1～7 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 1, 1～7* E-mail: wangdq@Received December 8, 2005; revised March 20, 2006; accepted May 8, 2006.2有 机 化 学 V ol. 27, 2007合成中得到广泛应用[2].最近Blechert 等[3]报道了多官能团化合物1在Pd/C 催化氢化条件下“一锅”完成双键还原、酮羰基还原胺化、醛的脱保护、醛的还原胺化、苄氧羰基的脱除5步反应形成双环哌啶并吡咯啉化合物2(Eq. 1).除了Pd 以外, 其它金属如Ni, Pt 等也被用作氢化胺化催化剂.Nugent 等[4]报道了在烷氧钛的存在下, 不对称烷基酮与(R )-1-甲基苄胺(MBA)反应, Raney-Ni 催化氢化产生立体选择性非常高的二级胺3, 然后Pd/C 催化氢解给出收率和旋光性比较好的一级胺4 (71%～78%收率, 72%～98% ee ) (Scheme 1). 同样如果烷基酮与 (S )-MBA 反应、氢解可以得到与3和4相反构型的胺. 该方法尽管从酮开始需要两步反应产生手性一级胺, 但试剂价廉易得, 有利于规模化生产.Scheme 11.2 金属络合物催化还原胺化金属络合物在催化氢化方面具有优异的催化活性, 而且比仅用金属催化氢化具有更好的选择性. Beller 等[5]报道了0.05 mol%的[Rh(cod)Cl]2与TPPTS (tris so-dium salt of meta trisulfonated triphenylphosphine)形成络合物催化各种醛与氨的还原胺化, 得到高收率的胺化产物(最高97%) (Eq. 2). Rh 络合物易溶于水, 反应可在水溶液中进行.Angelovski 等[6]应用0.5 mol%的[Rh(acac)(CO)2]催化氢化大环二醛与二胺形成大环二胺, 收率57%～76%, 而用其它还原胺化试剂[NaBH 3CN, NaB(AcO)3H]只得到不超过30%收率的产物. Rh 络合物在参与关环过程中具有更好的模板效应.2005年, Ohta [7]报道了以离子液体咪唑盐7为反应介质, 2 mol% [Ir(cod)2]BF 4进行的直接还原胺化, 不需任何配体的参与, 往离子液体中通入一定压力氢气, 获得收率79%～99%的二级胺(Eq. 3). 离子液体的阴离子部分对反应影响很大, 以[Bmim]BF 4为介质时收率最好. 氢气压力增大、温度升高有利于反应速率和收率的提高.天然含有胺基的化合物(吗啡、麻黄碱、氨基酸等)往往都是光活性的, 手性胺基的获得有着更重要的意义, 也是该领域研究的热点. 由醛(酮)直接或间接还原胺化为立体专一异构体是获得手性胺基化合物的重要途径. 目前已报道的是手性过渡金属络合物不对称催化还原亚胺[8], 其中以Ir, Rh 和Ru 与手性配体形成的络合物进行的不对称还原胺化较为常见.2004年Andersson [9]报道了Ir 的络合物催化亚胺还原胺化反应(Eq. 4). 由酮与胺反应, 经过亚胺8, 然后被膦-噁唑啉与铱的络合物10进行催化氢化, 可得R 型为主的手性胺9.Kadyrov 等[10]报道了同样的反应, 以[(R )-tol-binap]- RuCl 2为催化剂对芳香酮的还原胺化, 得到84% ee 的R -异构体, 而对脂肪酮的反应, 对映选择性一般低于30%.由酮与胺形成亚胺, 不需分离直接进行还原是更简单实用的方法, 然而成功的报道为数不多[11]. 2003年,Zhang 等[12]报道了在Ti(OPr-i )4存在下, Ir-f-Binaphane (14)催化氢化各种芳香酮与对甲氧苯胺的还原胺化, 取得收率和对映选择性都非常好的结果(最低93%收率, 最高96% ee ), 其反应过程见Scheme 2. 首先在Lewis 酸No. 1傅滨等：还原胺化反应的新进展3(与亚胺12成平衡状态); 然后在I 2的引发下, Ir-f-Binaphane 络合物催化亚胺氢化得到手性胺13. Ti(OPr-i )4能够促进羰基与胺缩合, 但对产物的对映选择性无任何影响. 然而该方法对于烷基亚胺的还原无对映选择性.Scheme 22006年, Devisi 等[13]应用[Ir(ddppm)(COD)]X (15, 图1)催化各种芳香亚胺的还原胺化, 得到80%～94%的对映选择性和100%的收率, 氢气压力仅需要常压即可, 高压反而使催化剂失活. 溶剂对催化活性影响很大, 二氯乙烷为最佳溶剂, 催化剂阴离子部分以4BF -,6PF -对反应活性和选择性有着非常重要的促进作用, 如果是Cl －则反应速率和收率会大大降低.图1 化合物15分子结构Figure 1 Molecular structure of compound 15关于金属络合物催化氢化进行的还原胺化在化学选择性方面的应用已经比较成功, 而在立体选择性方面仍然需要提高, 高效、高对映选择性、适于工业生产的还原胺化金属络合物催化剂亟待开发.2 金属氢化物为还原剂2.1 NaBH 4硼氢化钠能够成功地还原C ＝N 成C —N, 同时也可容易地将醛(或酮)羰基还原成醇, 因此该方法必须分步进行, 尽管需要两步才能完成胺化过程, 但由于该反应试剂简单且条件温和, 文献报道其应用非常之多. 其它与NaBH 4相似的还原体系如NaBH 4-ZnCl 2[14a],ZnBH [14b], NaBH -NiCl [14c]等也被应用.值得一提的是Lewis 酸或Brönsted 酸与NaBH 4形成的催化体系, 催化活性和选择性都得到提高. Bhat-tacharyya 等[15]报道了利用NaBH 4-Ti(OPr-i )4进行酮的直接还原胺化, 生成高收率的伯胺(72%～96%), 而当与醛进行胺化反应时可得到中等收率以上的对称二级胺(50%～78%). 机理是首先生成氨基醇的钛氧化物中间体16, 然后被硼氢化钠还原(Scheme 3). 最近Cho 等[16]报道固体酸H 3BO 3, PTSA, 己酸分别与NaBH 4配合还原各种芳香亚胺, 反应时间由原来的几个小时缩短至几十分钟, 收率达到99%.Scheme 32.2 NaBH 3CN 和NaB(OAc)3H源于NaBH 4的NaBH 3CN 和NaB(OAc)3H 在直接还原胺化时有更好的化学选择性, 能够避免羰基还原成醇的副反应, 因而可以使醛(或酮)与胺发生“一锅”反应, 直接进行还原胺化, 二者在合成中应用的文献随处可 见[17]. 但是它们在使用时又有不同的特点. NaBH 3CN 易溶于质子溶剂, 在不同pH 值的溶液中显示出不同的还原能力, pH ＝6～8时活性最好, NaBH 3CN 进行还原胺化时用量要超过5倍甚至更多, 而且后处理时往往产生少量剧毒的HCN 和NaCN 副产物. NaB(OAc)3H 是另一种广泛应用的还原胺化试剂. Abdel-Magid [18]曾详细研究了NaB(OAc)3H 用于各种醛和酮与不同胺的还原胺化反应, 均取得比较好的收率, 即使对碱性较弱的芳香胺与酮进行还原, 同样得到比较高的收率, 一般在非质子溶剂中应用, 如CH 2Cl 2, THF 和乙氰等. 所得产物立体异构体的比例主要取决于底物的结构. NaB(OAc)3H 在醇和水中不稳定、易分解, 因此在进行反应时可根据需要选择合适的还原剂. 微波辐射有利于提高还原剂的活性和化学选择性[19].与NaBH 4相似, Lewis 酸如ZnCl 2, Ti(OPr-i )4等能够使NaBH 3CN 和NaB(OAc)3H 的还原活性得到提高, 然而如何使活性和选择性的提高达到恰如其分, 往往在实际应用时有所改进. 最近McDonald 等[20]报道了将Ti(OPr-i )4中的一个异丙氧基用Cl 代替即TiCl(OPr-i )3,然后与NaBH(OAc)3组成还原体系, 对醛与各种缺电子芳香胺及杂环胺的还原反应, 得到收率比较好的胺化产物.2005年, Kim 等[21]报道了与NaBH(OAc)3相似的NaBH(OEh)3 (Eh 为2-乙基己酰氧基)作为还原剂, 还原甾体酮17与胺18的反应, 给出收率97%和异构体比例4有 机 化 学 V ol. 27, 200724∶1 (3α/3β)的胺基甾体化合物19 (Eq. 5), 而用NaBH(OAc)3进行还原时两种异构体比例为3∶1. NaBH(OEh)3由2-乙基己酸与NaBH 4反应制备. 体积比较大的2-乙基己酰氧基和甾体分子本身空间构象决定了产物的高立体选择性.3 硼烷还原法1995年, Dimare 等[22]曾报道了BH 3•Py 体系在甲醇中4 Å分子筛的辅助下对醛(酮)与二级胺的直接还原胺化, 得到不同收率的胺化产物, 与醛(酮)和胺的结构有关, 空间位阻大则收率低, 以环己酮与苄胺的还原胺化收率最高(96%).此后, Kikugawa 等[23]发展了Picoline-BH 3作为还原胺化试剂, 以MeOH-AcOH 为溶剂, 各种醛(或酮)与胺反应都得到比较满意的收率(醛45%～95%, 酮73%～95%). Picoline-BH 3是易得的固体, 能够承受150 ℃高温, 另外很容易通过重结晶纯化, 长期保存不分解; 即使在少量水的存在下, 收率基本不变, 作者还专门发展了MeOH-HOAc-H 2O 体系作为溶剂, 与仅用甲醇为溶剂相对照, 收率略有降低.2003年Yoon 等[24]报道了癸硼烷作为还原剂对醛(或酮)与芳香胺进行的胺化及氨烷基化反应(Scheme 4).癸硼烷在极性溶剂中还原性比较低, 但在质子溶剂中还原性增强, 当R 1为芳基时都能得到收率比较好的叔胺产物(64%～98%). 当R 1为烷基时, 该反应不能发生, 原因可能是烷基胺碱性较强, 在碱性溶液中癸硼烷的还原活性会大大降低.Scheme 44 有机小分子催化的还原胺化近几年来, 有机小分子催化在有机合成中应用取得比较大的进展, 同样被用于催化还原胺化反应. 2002年Ohsawa [25a]研究了等计量的Hantzsch 二氢吡啶酯20(图2)与催化量的Sc(OTf)3对各种取代芳香醛与对甲氧苯胺的还原胺化, 都得到比较好的结果(收率高达98%). 2004年, 作者[25b]分别比较了各种芳香酮和芳香醛与对甲氧苯胺的还原胺化结果, 其中醛显示出更好的还原胺化选择性, 而芳香酮与胺的反应必须有分子筛的加入才能顺利完成, 收率普遍低于醛与胺的反应(62%～82%) (Eq. 6), 这是由于酮的空间位阻较大所致. 对于其它胺与醛或酮的反应尚有待于进一步研究.图2 化合物20分子结构Figure 2 Molecular structure of compound 202005年, List 等[26]报道了用等计量的Hantzsch 二氢吡啶羧酸酯20与1 mol%的催化剂Brönsted 酸22(图3)催化各种芳香亚胺的还原反应, 收率高达96%, 对映选择性80%～93% (Eq. 7). 这是有机催化剂在不对称还原胺化反应中取得的突破性进展. 其反应机理被认为是通过Scheme 5循环过程进行. 亚胺与Brönsted 酸22结合成手性亚胺离子对23(可能通过氢键使之稳定), 然后Hantzsch 二氢吡啶酯20提供活性氢对亚胺加成, 经过中间体25, 产生手性胺26, 同时二氢吡啶转化为吡啶环化合物24. 从该过程可以看出Brönsted 酸在催化活性、尤图3 化合物22分子结构No. 1傅滨等：还原胺化反应的新进展5Scheme 5其是对映选择性方面起着决定性作用. 作者研究了R 为不同基团时22对反应的催化作用, 发现为1,3,5-三(异丙基)苯基时催化剂的活性和对映选择性最好.不久MacMillan 等[27]报道了有机小分子催化剂进行的直接还原胺化反应. Terada-Akiyama 催化剂27(图4)与二氢吡啶酯20, 在5 Å分子筛的存在下, 催化对芳香甲酮与对甲氧苯胺的还原胺化达到非常好的对映选择性(82%～97%)和转化率(60%～87%). 对各种烷基酮与对甲氧苯胺的还原胺化同样显示出比较好的催化性能 (49%～75%收率和81%～94% ee 值), 对苯乙酮与各种芳香胺的胺化也给出比较好的结果. 直接还原胺化可以减少操作步骤, 避开亚胺的制备, 一些烷基酮所得的亚胺很不稳定. 直接进行还原胺化并取得比较好的结果正是我们所希望的. 这是迄今为止, 有机小分子催化剂在不对称还原胺化方面最为成功的应用. 相信随着有机催化剂的不断开拓, 将会为还原胺化提供更多更好的方法.图4 化合物27分子结构Figure 4 Molecular structure of compound 275 其它来源氢的还原胺化法甲酸常作为胺(氨)基中还原氢的来源. 2002年, Al-legretti[28]报道了用HCOONH 4与Pd/C 高立体选择性的对环己酮类化合物还原胺化(Eq. 8). HCOONH 4既是氢的来源又是氨基的来源. 协同式氢转移机理被用于解释该类反应(Scheme 6). 第一步, 氨与羰基缩合形成α-羟基胺31, 此时氨基在空间位阻较小的一面; 第二步, Pd催化氢转移, 避免了外式胺的形成. 协同式氢转移可能是由Pd(0)氧化插入甲酸形成中间体后发生的(原文电子转移方式可能有误, 此处已改正). 该反应试剂对于空间位阻较大的环烷酮的还原胺化具有立体专一性, 即氨基从空间位阻较小的一面进攻.Scheme 6α-氨基酸作为生命有机体的基本组成单位, 其合成一直受到广泛关注. 由α-羰基酸进行还原胺化是非常简便的方法. 2001年Ogo 等[29]报道了Cp*Ir 络合物催化的丙酮酸与HCOONH 4在水溶液中室温反应得到氨基酸, 收率与溶液的pH 值密切相关. 2004年Ogo 和Fukuzumi [30]详细考察了[Cp*Ir III (bpy)H]n X (X ＝SO 4, n ＝2; X ＝PF 6, n ＝1)催化α-羰基酸还原胺化成为氨基酸, 反应在NH 3/H 2O 和HCOOH 中进行, pH 值5～6.5是最佳介质条件, 作者应用该法于各种氨基酸的合成, 都得到比较高的收率(81%～97%). 反应过程见Scheme 7, 酸性质子使羰基活化, 氨亲核进攻羰基碳, 形成α-亚胺羧酸, 然后被[Cp*Ir III (bpy)H]n 还原得到氨基酸. 该方法化学选择性非常好, 而立体选择性尚未解决.2004年, Wills [31]报道了分子内的“一锅”还原胺化反应(Eq. 9), 由被保护了的脂肪胺基酮36与甲酸和甲酸铵反应, 然后加入0.25 mol%的[(p -cymene)RuCl]2 (cy-mene 为甲基异丙基苯), 0.5 mol%的(R ,R )-TsDPEN (38)和HCO 2H/Et 3N, 最后得到收率和对映选择性比较高的分子内还原胺化产物37.还原胺化还有其它许多种方法, 如Bu 3SnH/SiO 2[32],6有机化学V ol. 27, 2007Scheme 7Bu2SnCl2/PhSiH4[33]等, 它们在应用中不断改进和发展. 在此不一一赘述.6 结束语合理的应用直接或间接还原胺化方法可以制备含有胺基(包括一级、二级、三级胺)的化合物. 尽管有些反应详细的机理还不十分清楚, 但它们已经在合成中得到广泛应用, 并在应用中不断得到发展. “绿色”、高效是发展方向之一, 如以支载的NaBH(OAc)3进行反应[34], 以水(或含水)溶剂[35]或离子液体[7]为反应介质, 微波辐射提高还原剂活性和选择性等. 同时在不对称还原胺化方面仍然有待于提高[36], 已经报道的有限的实例都是过渡金属络合物催化亚胺还原获得比较高的活性和立体选择性, 底物结构往往起着重要作用; 有机小分子催化反应方兴未艾, 为还原胺化反应提供了新的思路. 尽管还原胺化这一普通、经典的反应已经成为形成C—N键的方便的工具之一, 然而面对众多含手性胺(氨)基的化合物, 发展高效、高选择性的不对称还原胺化方法仍然是该领域的主要研究目标.References1 (a) Emerson, W. 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还原胺化相关机理与反应
还原胺化（reductive Amination）1.定义：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。
2.反应机理：3.主要特点：Borch还原或者还原烷基；能够有效的将醛或者酮转化成胺；席夫碱来源于羰基和氨基，然后由氢供体还原成胺；对于迟钝反应，如含弱亲电羰基、亲核胺、空间拥挤的反应中心，通常需要添加分子筛或路易斯酸；对于反应性好的胺，容易形成席夫碱，直接还原胺化提高了效率；对于低反应性的胺，在一般条件下很难形成席夫碱。
4.优势：操作简单，方便；能形成伯胺、仲胺、叔胺。
5.经典反应：1.催化氢化；2.金属氢化物；3.甲酸-Leuckart-Wallach 反应；4.其他还原剂如硼烷、锡烷以及不对称催化反应、金属络合物也被用于还原胺化，极大的促进了还原胺化反应的高选择性及效率。
具体反应类型介绍：催化氢化：1.通常用Pd/C、Raney-Ni和Pt/C催化氢化；2.如果反应底物含不饱和基团如C=C、CN、NO2则受限；3.反应操作简单，清洁、产率高硼氢化钠还原：硼氢化钠容易还原亚胺，也能够还原醛或者酮化合物，在直接还原亚胺时，如果有此类官能团应该保护起来，防止在还原亚胺时被还原；常用溶剂醇类和四氢呋喃。
硼氢化钠与酸性添加剂和脱水剂共同使用：提高中间体亚胺的活性；体系TFA/DCM、TFA/THF、H2SO4/THF；适合低活性胺，如4-硝基苯胺；可以用分子筛、硫酸钠、硫酸镁、氯化钙做脱水剂。
硼氢化钠与钛（IV）添加剂共同使用：TiCl4或Ti(O-Pr-i)4；辅助亚胺；TiCl4在惰性溶剂中使用如苯、THF、DCM；Ti(O-Pr-i)4可以溶于乙醇、异丙醇、甲苯；这些条件对低活性胺有用硼氢化钠与其他添加剂：氯化锌溶于DCM、THF中使用；三甲基氯硅烷氰基硼氢化钠NaB(CN)H3：有醛或酮存在下，弱酸性pH5-7条件下，选择性还原碳氮双键；氰基在水或醇中有一定的水解，常采用甲醇或乙醇作溶剂；亚胺还原的最佳pH5-7，因此通过添加盐酸甲醇溶液调节酸度；分子筛能够吸水从而促进亚胺的生成，也可以采用硫酸钠或者硫酸镁脱水。
吡啶环上的酰胺还原
吡啶环上的酰胺还原摘要：1.吡啶环上的酰胺还原的背景和意义2.酰胺还原的方法和过程3.吡啶环上的酰胺还原的应用4.未来发展方向和挑战正文：一、吡啶环上的酰胺还原的背景和意义吡啶环是一种广泛存在于有机化合物中的杂环结构，具有高度的反应活性和化学稳定性。
在药物、农药、材料等领域有着广泛的应用。
酰胺还原是吡啶环上常见的一种反应类型，指的是在吡啶环上发生的酰胺键的还原反应。
这一反应在有机合成中具有重要意义，可以为吡啶环的进一步修饰提供基础。
二、酰胺还原的方法和过程酰胺还原的方法主要有以下几种：1.金属还原法：使用金属（如钠、锂等）作为还原剂，与酰胺反应，实现酰胺还原。
此方法操作简便，但容易引入杂质，且对吡啶环上的取代基有一定限制。
2.氢转移还原法：通过氢转移反应，将吡啶环上的酰胺转化为胺。
该方法适用于对氢敏感的取代基，但对反应条件要求较高。
3.催化氢化还原法：在催化剂的作用下，使用氢气作为还原剂，实现酰胺的还原。
该方法具有较高的立体选择性和较低的反应条件，但催化剂的选择和优化较为关键。
4.电化学还原法：通过电化学方法，实现吡啶环上酰胺的还原。
该方法具有较高的还原效率，但对电极材料和反应条件有一定要求。
三、吡啶环上的酰胺还原的应用吡啶环上的酰胺还原在有机合成中具有广泛的应用，如：1.用于生物活性分子的合成，如药物、农药等；2.用于功能材料的合成，如液晶、光学材料等；3.用于有机催化剂的合成，如金属有机框架（MOFs）材料等。
四、未来发展方向和挑战酰胺还原在吡啶环上的应用仍面临一些挑战，如提高反应的效率、选择性和稳定性，以及发展更绿色、可持续的反应方法。
未来发展方向包括：1.反应条件的优化，提高反应效率；2.开发新型催化剂和氢化试剂，提高反应选择性；3.探索绿色、可持续的反应方法，如微波、超声波等辅助反应。
总之，吡啶环上的酰胺还原在有机合成领域具有重要意义，其方法和应用不断得到发展。
还原胺化反应机理
还原胺化反应机理还原胺化反应是一种有效而富有启发性的重要化学反应，其原理是将醛或酮直接转化为胺类化合物。
这种反应的最重要特点是它可以把醛或酮转化为活性氨基酸，而不用使用脱氢化合物，从而可以大大降低化学反应的难度和成本。
因为还原胺化反应的重要性，一直以来都有很多研究对其机理进行了研究。
基于对重要步骤的数值计算，针对还原胺化反应机理提出了多种假说，这些假说从多角度探讨了这种反应的发生过程，使我们可以更好地理解它的机理。
一般来说，还原胺化反应发生得比较快，而且活性氨基酸是通过一系列直接步骤从醛或酮发生，而不必额外经历脱氢步骤，这显然是非常有效且富有启发性的。
因此，关于还原胺化反应的机理研究，增加了我们对这种反应的理解。
可以说，还原胺化反应的机理涉及多个步骤，也涉及多个反应路径。
大致可以归纳为三种：（1）电子供体电子受体反应路径：这是最常见的反应路径。
其中，电子供体通过改变其发生的活性形式向受体中提供电子；电子受体则采用有机键吸噬电子从而形成醛或酮和活性氨基酸中间体；最后，这些中间体重组形成胺类化合物。
（2）极性选择性取代反应路径：这是一种非常有效的反应路径，它可以大大减少化学物质的消耗，还能够有效地节省时间。
它是通过在醛或酮上引入一个有机取代基，然后该取代基沿着极性选择向预定位置转移，最终形成活性氨基酸和胺类化合物。
（3）离子取代反应路径：这也是一种有效的反应路径，其特点是通过一系列离子取代反应，可以在醛或酮构型间实现键重构，从而有效地转化为活性氨基酸或胺类化合物。
总之，还原胺化反应是一种有效的化学反应，涉及多个步骤，并具有多种不同的反应路径。
它不仅有助于我们更好地理解这种反应发生的机理，而且可以为研究者提供更多的研究机会，以推动更多的科学研究。
因此，还原胺化反应的机理研究将会给化学研究带来更多的惊喜。
综上所述，还原胺化反应的机理已经被多次研究，这种反应是一种有效而富有启发性的重要化学反应，有助于我们更好地理解它的机理，也能提供许多研究机会，以推动更多的科学研究，为化学研究带来更多的惊喜。
有机化学基础知识酰胺的合成和反应
有机化学基础知识酰胺的合成和反应酰胺的合成和反应酰胺是一类重要的有机化合物，在化学合成和工业生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍酰胺的合成方法以及常见的反应类型。
一、酰胺的合成方法酰胺的合成主要有以下几种方法：1. 酰氯和胺的反应：酰氯和胺在碱性条件下反应生成酰胺。
这是最简单且常用的合成方法之一。
例如，乙酸氯和氨反应生成乙酰胺。
2. 酯和胺的缩合反应：酯和胺在酸性或碱性条件下反应生成酰胺。
这种方法常用于制备芳香胺酰胺。
例如，苯甲酸酯与苯胺在酸催化下反应生成苯甲酸苯胺酰胺。
3. 酸催化的胺解反应：酸催化下胺或胺盐与酰胺酸酯反应生成酰胺。
这种方法通常适用于制备对称酰胺。
例如，乙酰胺酸乙酯与甲胺反应生成乙酰胺。
4. 胺的氧化反应：某些胺可以通过氧化反应生成相应的酰胺。
这种方法一般需要氧化剂的参与。
例如，二甲胺经过氧化反应可以得到甲酰胺。
以上仅是酰胺合成的几种常见方法，实际应用中还有其他一些方法，如亲核取代反应和冲击波合成等，具体选择合适的方法应根据具体反应物和所需产物来确定。
二、酰胺的反应类型酰胺在化学反应中表现出多样性质，具有一系列重要的反应：1. 水解反应：酰胺可以被水在酸催化下或由酶催化下水解生成相应的酸和胺。
水解反应是酰胺降解的常见途径。
2. 还原反应：酰胺可以被还原剂还原为相应的胺。
还原反应常用于制备胺类化合物。
3. 亲核加成反应：酰胺具有亲核取代的性质，可与电子欠缺的试剂进行加成反应。
例如，酰胺可以与酰基卤化物反应生成酰胺酸盐。
4. 羟胺化反应：酰胺可以与羟胺类化合物反应，发生胺基的亲核取代反应。
例如，酰胺与氨基醇反应生成酰胺-氨基醇类化合物。
5. 缩二胺化反应：酰胺可以与胺发生缩二胺化反应，生成大环化合物。
这种反应对于复杂天然产物的合成具有重要意义。
总结：酰胺的合成方法有酰氯和胺的反应、酯和胺的缩合反应、酸催化的胺解反应和胺的氧化反应等。
酰胺具有水解、还原、亲核加成、羟胺化和缩二胺化等多种反应类型。
酰胺的名词解释
酰胺的名词解释酰胺（Amide）是一类有机化合物，也是有机化学中重要的官能团之一。
其化学式一般为R-C(O)-NR'R"，其中R、R'和R"代表有机基团。
酰胺由酸酐和胺缩合而成，是酸酐反应的重要产物之一。
在生物化学中，酰胺是氨基酸的酰基化产物，也是蛋白质结构中的关键部分。
本文将对酰胺的结构、应用和合成方法进行介绍。
一、酰胺的结构酰胺的基本结构由一个酰基（称为羰基，化学式为C=O）和一个氨基（-NH2）组成。
酰胺可以通过官能团之间的共价键形成的钙盐或金属络合物，来与其他有机或无机物质发生反应。
这种可变性使得酰胺在各种化学过程中发挥了重要作用。
酰胺的结构也影响了其物理性质和化学活性。
酰胺的共价键长度、键角和振动频率等参数对其反应性和稳定性有着直接影响。
二、酰胺的应用酰胺在许多领域都有广泛的应用，尤其在化学合成、药物研究和材料科学中。
首先，酰胺是一种重要的溶剂，可以用于化学反应和物质的纯化过程。
其次，酰胺可以作为有机合成的重要中间体，参与酰胺反应、亲核取代反应和还原反应等，用于合成各种有机化合物。
此外，在医药领域中，酰胺类化合物具有抗生素、抗癌药物和镇痛药物等多种生物活性。
三、酰胺的合成方法酰胺的合成通常通过酰化反应和胺化反应来实现。
酰化反应是将酸酐与胺反应，生成酰胺。
一般来说，酰化反应的反应条件比较温和，适用于大多数酸酐和胺的反应。
胺化反应则是将酰化反应中的产物经过还原反应或氨解反应，生成所需的酰胺化合物。
此外，酰胺还可以通过胺和酰氯、酸酐或酰胺醛缩合反应来合成。
合成酰胺的方法多种多样，科学家们不断探索新的方法来提高合成效率和选择性。
总结：酰胺是一类重要的有机化合物，其官能团结构使其具备了很多应用价值。
无论是作为溶剂、中间体还是药物成分，酰胺都发挥着重要的作用。
酰胺的结构和合成方法的了解，对于研究和应用酰胺化合物具有重要的意义。
未来，随着科技的进步和人们对新材料和新药物的不断需求，酰胺的研究和应用将进一步发展，为人类社会带来更多的福祉。
还原胺化的反应溶剂dmf
还原胺化的反应溶剂dmf胺化反应是一种重要的有机合成反应，用于合成胺类化合物。
在进行胺化反应时，可以使用不同的溶剂，其中一种常用的溶剂是二甲基甲酰胺（DMF）。
本文将介绍DMF在胺化反应中的应用及其性质，并详细讨论为什么选择DMF作为溶剂、DMF的优点和缺点，以及DMF的一些反应条件和注意事项。
首先，我们来了解一下DMF的性质。
DMF（化学式：C3H7NO）是一种无色透明的液体，具有较高的沸点（153°C）和较低的凝固点（-61°C）。
它是一种极性溶剂，可以溶解许多有机化合物，尤其是那些在水中不溶的化合物。
由于DMF极性较强，它通常被用作极性反应的溶剂。
选择DMF作为胺化反应的溶剂有以下几个原因：1. DMF具有良好的溶解性：DMF可以溶解大多数有机化合物，包括一些不溶于水的化合物。
这使得DMF成为胺化反应中的理想溶剂，因为反应物和中间产物通常需要在溶液中进行处理。
2. DMF可以提供较好的反应条件：DMF具有较高的沸点，能够在较高温度下更好地控制和促进胺化反应的进行。
这对于一些需要高温条件才能实现的胺化反应非常重要。
3. DMF具有较好的稳定性：DMF的化学性质稳定，不容易被氧气或水分解。
这使得DMF可以在许多反应条件下稳定存在，并不容易受到环境因素的影响。
然而，DMF也存在一些缺点和注意事项：1. DMF有毒性：DMF在一些反应条件下可能会产生有毒气体。
因此，在使用DMF时应注意避免接触皮肤和吸入气体，并保持良好的通风条件。
2. DMF有剧烈的燃烧性：DMF具有较低的闪点和燃点，可导致其在不合适的条件下发生燃烧或爆炸。
因此，在使用DMF时应注意避免与火源接触，并妥善存放和处理废弃物。
在进行胺化反应时，通常将胺和酸或酰氯反应来合成胺类化合物。
以下是一些典型的胺化反应条件：1.常见的胺化反应条件是将胺和酸在DMF中加热反应。
反应温度通常在100-150°C之间，反应时间可以根据具体情况进行调整。
乙酸的酰胺胺化反应
乙酸的酰胺胺化反应乙酸的酰胺胺化反应是有机化学中的一种重要的反应类型，广泛应用于化学合成、药物研发等领域。
该反应的机理和特点具有较大的研究价值和应用潜力。
1. 反应原理酰胺胺化反应是指在酸性催化剂的存在下，酰胺和胺反应生成酰胺胺化物的过程。
在乙酸的酰胺胺化反应中，乙酸和胺作为反应物，在有机酸催化下生成酰胺胺化物。
反应中的有机酸催化反应速率的增加，加快反应的进行。
反应方程式如下：R-CO-NH2 + HNR'R'' → R-CO-NH-NR'R''其中，R、R'和R''均为有机基团。
反应物中的R表示烷基或芳基，可以是一连串的碳链或者是芳香环；HNRR'表示胺分子，R'和R''表示具有不同取代基的有机基团。
2. 反应机理乙酸的酰胺胺化反应的机理较为复杂。
一般分为两个步骤：(1)亲核加成步骤出于化学亲和力的作用，H+在反应体系中被水或反应物中的一部分胺分子所结合，生成离子态催化剂H3O+。
此时，乙酸分子和胺分子作为反应物，通过亲核加成的方式，在催化剂的作用下，快速地形成C-N键。
(2)去负离子步骤完成C-N键的形成后，反应物被质子化，生成酰胺胺化物（R-CO-NH-NR'R''）。
此时，就需要存在乙酸作为反应物中的酸性催化剂，将NH2中的负离子“去掉”，形成水和胺分子。
反应中，水和胺分子是以平衡态存在的，因此反应过程不会在22℃下或流动状态下停滞不前。
3. 反应条件乙酸的酰胺胺化反应一般在酸性环境中进行。
酸催化有助于加速反应的速率，并提高反应的收率。
同时，为了更好地促进反应的进行，通常需要在反应中加入水，以便形成酸催化剂，加速反应过程的进展。
4. 反应的应用乙酸的酰胺胺化反应具有广泛的应用价值和研究意义。
其中，最重要的应用之一就是在合成药物等有机分子的过程中。
在新药的合成过程中，酰胺胺化反应可以用于合成特定结构的分子，以满足抗癌、抗病毒等药物的需要。
吡啶环上的酰胺还原
吡啶环上的酰胺还原吡啶环上的酰胺还原是有机化学中的一个重要反应，它在合成复杂有机分子和药物中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍吡啶环上的酰胺还原反应的原理、条件和应用。
吡啶环上的酰胺还原是指将吡啶环上的酰胺官能团还原为相应的胺官能团的化学反应。
这种反应通常需要还原剂的参与，常用的还原剂包括氢气、氢气气体、金属钠、金属锂等。
在反应中，酰胺的羰基被还原为醇，同时吡啶环上的氮原子也被还原为胺。
吡啶环上的酰胺还原反应具有以下特点：1. 反应条件温和：吡啶环上的酰胺还原反应通常在常温下进行，不需要高温或高压条件。
2. 选择性高：吡啶环上的酰胺还原反应对于其他官能团基本没有影响，可以在复杂的有机分子中选择性地还原酰胺官能团。
3. 反应效率高：吡啶环上的酰胺还原反应通常具有较高的反应收率和较短的反应时间。
吡啶环上的酰胺还原反应在有机合成中有着广泛的应用。
首先，它可以用于合成各种吡啶衍生物。
吡啶是一种重要的杂环化合物，具有广泛的生物活性和药理活性。
通过酰胺还原反应，可以将吡啶环上的酰胺官能团还原为胺官能团，从而得到具有不同生物活性和药理活性的吡啶衍生物。
这对于药物研发和有机合成领域具有重要意义。
其次，吡啶环上的酰胺还原反应也可以用于合成其他杂环化合物。
除了吡啶，还有许多其他重要的杂环化合物，如噻吩、咪唑、嗪等。
这些杂环化合物在药物研发和有机合成中也具有重要的地位。
通过酰胺还原反应，可以将这些杂环上的酰胺官能团还原为胺官能团，从而得到具有不同生物活性和药理活性的杂环化合物。
此外，吡啶环上的酰胺还原反应还可以用于合成天然产物和天然产物类似物。
天然产物是大自然中存在的具有特定生物活性和药理活性的化合物，对于药物研发和生命科学研究具有重要意义。
通过酰胺还原反应，可以将天然产物中含有的吡啶环上的酰胺官能团还原为胺官能团，从而得到具有不同生物活性和药理活性的天然产物类似物。
总之，吡啶环上的酰胺还原是有机化学中一种重要的反应，它在合成复杂有机分子和药物中具有广泛的应用。
还原胺化实验报告
一、实验目的1. 掌握还原胺化反应的基本原理和方法；2. 熟悉还原胺化反应的实验步骤和操作技巧；3. 了解不同还原剂对反应的影响，并优化反应条件。
二、实验原理还原胺化反应是指胺和羰基化合物缩合得到亚胺，然后通过还原剂将亚胺还原成相应的胺。
该反应是构建C-N键的重要方法之一，在有机合成中具有广泛的应用。
反应机理如下：1. 胺对羰基化合物进行亲核加成，脱水生成亚胺离子；2. 亚胺离子活性中间体被具有亲核性的氢负离子进攻，得到胺。
三、实验材料1. 实验试剂：胺、羰基化合物、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、2-picoline-borane、醋酸、无水硫酸镁、分子筛、钛酸四异丙酯、三氟化硼乙醚等；2. 实验仪器：反应瓶、磁力搅拌器、水浴锅、pH计、滴定管、移液管等。
四、实验步骤1. 配制反应溶液：将一定量的胺和羰基化合物溶解于溶剂中，加入适量催化剂和还原剂，搅拌均匀；2. 调节pH值：使用pH计监测溶液pH值，根据需要加入醋酸调节pH值；3. 加热反应：将反应溶液放入水浴锅中，加热至预定温度，反应一段时间；4. 冷却反应：将反应溶液取出水浴锅，冷却至室温；5. 分离纯化：通过柱层析等方法分离纯化目标产物；6. 测定产物：使用核磁共振波谱、红外光谱等方法对产物进行表征。
五、实验结果与讨论1. 反应条件对产物产率的影响（1）还原剂种类：实验中分别使用了NaCNBH3、NaBH(OAc)3和2-picoline-borane作为还原剂，结果表明NaCNBH3具有最高的产物产率；（2）pH值：在实验中，pH值对产物产率有显著影响。
当pH值在3～4时，产物产率较高；而当pH值在6～7时，产物产率较低；（3）反应温度：实验中分别考察了室温、50℃和80℃下的反应效果。
结果表明，50℃时产物产率较高，而室温下产物产率较低；（4）反应时间：实验中分别考察了1小时、2小时和3小时的反应效果。
结果表明，2小时时产物产率较高，而3小时时产物产率有所下降。
吡啶环上的酰胺还原
吡啶环上的酰胺还原摘要：I.引言- 吡啶环上的酰胺还原的背景和重要性- 简要介绍酰胺还原的反应过程II.酰胺还原反应的机理- 酰胺还原的基本原理- 影响酰胺还原反应的因素III.酰胺还原在药物合成中的应用- 举例介绍酰胺还原在药物合成中的具体应用- 酰胺还原在药物合成中的优势和局限性IV.结论- 总结酰胺还原在药物合成中的重要性- 对未来酰胺还原技术发展的展望正文：I.引言吡啶环上的酰胺还原在有机合成领域具有重要意义，尤其是在药物合成中。
酰胺是一种广泛存在于生物分子中的官能团，通过酰胺还原反应可以有效地将酰胺转化为醇，从而为药物分子的后期修饰提供便利。
本文将简要介绍吡啶环上的酰胺还原的基本原理、反应过程以及其在药物合成中的应用。
II.酰胺还原反应的机理酰胺还原反应主要是指通过还原剂将酰胺中的羰基还原为醇。
该反应过程通常涉及到氢化还原、金属还原和酶催化还原等多种途径。
其中，氢化还原是最常用的方法，它可以通过使用氢气、金属氢化物等还原剂在温和的条件下实现羰基还原。
金属还原则利用金属催化剂如铜、铑等将羰基还原为醇，该方法在一些特定情况下具有较高的选择性。
酶催化还原则是通过利用特定的酶如还原酶、酰胺酶等实现羰基还原，该方法在生物体内具有较高的效率。
III.酰胺还原在药物合成中的应用酰胺还原在药物合成中有着广泛的应用，例如在抗肿瘤药物紫杉醇的合成中，通过酰胺还原将酰胺转化为醇，从而为后续的环合反应创造条件。
此外，在抗生素如青霉素的合成中，酰胺还原也发挥着重要作用，通过还原酰胺，可以实现β-内酰胺类抗生素的合成。
在心血管药物如地尔硫的合成中，酰胺还原同样具有关键作用，通过还原双键，可以实现地尔硫的立体选择性合成。
IV.结论总的来说，吡啶环上的酰胺还原在药物合成中具有重要意义，可以为药物分子的后期修饰提供便利。
然而，酰胺还原技术在药物合成中也存在一定的局限性，如反应条件温和、选择性不高、副反应较难控制等问题。
吡啶环上的酰胺还原
吡啶环上的酰胺还原（最新版）目录1.吡啶环上的酰胺还原的背景和意义2.酰胺还原的方法3.吡啶环上的酰胺还原的实例4.吡啶环上的酰胺还原的挑战和未来发展正文一、吡啶环上的酰胺还原的背景和意义在有机化学领域，吡啶环上的酰胺还原是一个重要的研究课题。
吡啶是一类广泛存在于天然产物和药物分子中的杂环化合物，其结构中的酰胺键在生物活性、稳定性和反应性等方面具有独特的性质。
因此，研究吡啶环上的酰胺还原对于药物研发、有机合成方法学和基础理论研究具有重要意义。
二、酰胺还原的方法酰胺还原的方法可以分为两大类：催化氢化还原和化学还原。
1.催化氢化还原催化氢化还原是利用氢气在催化剂的作用下对酰胺进行还原。
常用的催化剂包括钯、铂、铑等贵金属，以及一些基于过渡金属的催化剂。
2.化学还原化学还原是通过添加还原剂来实现酰胺的还原。
常用的还原剂包括硼氢化钠、锂铝氢、金属钠等。
在化学还原过程中，通常需要使用较为温和的反应条件，以保持吡啶环的稳定性。
三、吡啶环上的酰胺还原的实例以下是两个吡啶环上的酰胺还原的实例：1.实例一：4-吡啶甲酰胺的还原在催化氢化还原条件下，4-吡啶甲酰胺可以被还原为 4-吡啶甲胺。
在这个过程中，催化剂如钯/碳、铂/碳等可以有效地提高还原反应的产率和选择性。
2.实例二：2-吡啶乙酰胺的还原在化学还原条件下，2-吡啶乙酰胺可以被金属钠还原为 2-吡啶乙胺。
这个反应过程中，需要控制温度、溶剂和还原剂的用量等因素，以保证还原反应的顺利进行。
四、吡啶环上的酰胺还原的挑战和未来发展尽管吡啶环上的酰胺还原已经取得了一定的研究进展，但仍面临一些挑战，如提高反应的产率和选择性、发展更温和的反应条件等。