还原反应机理

还原
第三阶段： 50℃
稀盐酸
转位
第四阶段：
稀硫酸及硫酸钠 成盐析出
2020/6/19
9
二、锌粉其它还原
(1) 锌粉将硝基还原为氨基
NH2 NO 2 Zn/NaOH C2H5OH,reflux, 1h
NH2
NH2
抗组胺药奥沙米特（oxatomide）中间体
(2)锌还可将醛或酮还原成醇
O
OH
Zn/NaOH
COOH
30 ~ 33C,1h
O
HN
O
N
H
NH2 COOH
抗凝血药莫哌达醇（mopidamol）中间体
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9.1.3金属氢化物还原剂 1.底物与进攻试剂
▲
LiAlH4 LiBH4 KBH4 NaBH2S3
（CH3CH2CH（CH3）—）3BHLi
亲核试剂
■ 主要有用于还原含极性的不饱和键（羰基，氰 基等）物质，如醛、酮、酰卤、环氧化合物、酯、 酸、酰胺、腈、肟、硝基等，也可进行脱卤还原
NH2 F
F
F
CH3(CH2)4COCH3
Na CH3(CH2)4CHCH3 OH
Sn/HCl
O2N
COOH
H2N
COOH
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9.1.2 含硫化合物还原剂
一、用硫化碱的还原
硫化钠 硫氢化钠 多硫化钠 铵类硫化物 硫化铁
还原芳香族硝基 ——齐宁（Zinin）还原
ArNO2
6S
2
7 H 2O
4
ArNH 2
3S
O2
23
6OH
电子供给者 硫化物
质子供给者 水或醇
S22
S 0 S 2 S22
2020/6/浓19 度较稀时是一个双分子反应过程
14
OH
CH3
CH
OH
CH3
CH
KBH 4/EtOH
ref lux
O
HO
避孕药炔诺酮中间体
O
OH
NaBH 4/CH 3OH
Cl
CH 2Cl
Cl
CH 2Cl
抗凝血药吲哚布芬（Indobufen）
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（4）锡和二氯化锡作为还原剂
在酸性条件下可还原硝基成氨基
O2N
CH3
CH3
Sn/HCl
N CN
H2N
CH3
85C
CH3
CH3
N CN
CH3
驱虫药甲氨基苯脒中间体
HO
NN
OH
SnCl2/HCl
H2N
OH
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NO2 F
3. 实例分析
H
NH
Fe-e Ar
NH
H
Ar NH2
3
（1）铁和低价铁盐为还原剂
4ArNO2 9Fe 4H2O 4ArNH2 3Fe3O4 电解质 介质 化学结构与反应活性
铁的品质和用量 过程与特点
O2N 2020/6/19
CHCN CH3
Fe/NH 4Cl H2N
95C,1.5h
CHCN CH3
消炎药苯恶洛芬中间体
85 ~ 90C,1 ~ 2h
Ph
CH CH 2CH 2OH
Ph
5
（3）锌和锌汞齐作为还原剂
一、强碱性介质中锌粉还原 亚硝基、羟胺化合物
氧化偶氮化合物
+ ArNO ArNHOH
副反应 3 ArNHOH
+ ArN=NAr H2O
O
+ ArN=NAr ArNH2
O
+ ArNHOH H2
+ ArNH2 H2O
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2
2. 反应机理及影响因素
CO+ M
M-e CO M
H CO M
H C OH
O Ar N
O
Fe-e
O Ar N
H
O
Ar N
Fe-e
O
Ar N
O
OH
OH
H _H2O
Fe-e
H
Ar N O
Ar N O
Fe-e Ar N OH
A20r20/6N/19 OH
H
Ar
H N
Fe-e OH
Ar
第九章 还原反应
增加氢原子
减少氧原子
9.1 化学还原反应
9.2 催化氢化
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1
9.1 化学还原反应
• 9.1.1 金属还原剂
• 1. 底物与进攻试剂
• ▲活泼金属
• ▲合金
• ▲其盐类。
• 一般用于还原反应的活泼金属有碱金属、 碱土金属、以及铝、锡、铁等。合金包括钠汞 齐、锌汞齐、铝汞齐、镁汞齐等。金属盐有硫 酸亚铁、氯化亚锡等。
碱度的影响 取代基的影响
OCH 3
NO 2
OCH 3 NH2
NO 2
NO 2
还原过程 2020/6/19
部分还原、完全还原
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二、用含氧硫化物的还原
亚硫酸盐 连二亚硫酸钠
(1) 亚硫酸盐还原
亚硫酸盐可将硝基、亚硝基、羟胺基、偶氮基还原成 氨基，将重氮盐还原成肼。
Ar
N2
HSO4
2 NaHSO3 H2SO4
r.t., 2h
Cl
抗真菌药芬替康唑中间体 Cl
CH 2 N
O
HN
S
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KBH 4/NaOH/EtOH
CH 2 N
OH
HN
S
驱虫药左旋咪唑中间体
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还原剂的影响：
4ArNO2 6Na2S 7H2O 4ArNH2 3Na2S2O3 6NaOH
ArNO2 Na2S2 H2O ArNH2 Na2S2O3
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6
一、强碱性介质中锌粉还原
亚硝基、羟胺化合物
氧化偶氮化合物
氢化偶氮化合物
+ ArN=NAr 2H2
O
副反应：
+ ArN=NAr 3H2
O
2020/6/19
+ ArNHNHAr
H2O
+ 2ArNH2
H2O
7
一、强碱性介质中锌粉还原
亚硝基、羟胺化合物
氧化偶氮化合物
氢化偶氮化合物
联苯胺系化合物
Ar
N
NH
Acid hydrolysis 2 H2O ,2 NaHSO4
ArNHNH
2
NO 2 Na 2SO3/NaHSO 3
SO3NaSO3Na
NHSO 3Na SO3Na H3+O
NH2 SO 3Na
HO
OH
2020/6/19
OH
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(2)连二亚硫酸钠还原
O
HN
O
N
H
NO 2
Na 2S2O4/H2O
C6H5 N H2 N H2C6H5 slow NH2C6H4 C6H4 NH2
k[ ArNHNHAr][H ]2
2020/6/19
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2ArNO2 5Zn H2O ArNHNHAr 5ZnO
第一阶段： 100~105℃
12~13%NaOH 还原
第二阶段： 90~95℃
9%NaOH
C
CH
C2H5OH , 70 ~ 74C, 2h
钙拮抗剂盐酸马尼地平（manidipine）中间体
2020/6/19
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酸性条件下
还原醛基、酮基为甲基或亚甲基
Clemmensen反应
O
N O
CH COOH CH 2CH 3
Zn,(C2H5)O
HCl(g) 0C
N O
CH COOH CH 2CH 3
4
（2）钠和钠汞齐作为还原剂
Birch反应 芳香族化合物
液氨Leabharlann H3COH非共轭二烯
H3C
OH
Li/NH 3/Et 2O
40C,30 min
H
H3CO
H3CO
Bouveault-Blanc反应： 羧酸酯 金属钠+无水乙醇 伯醇
Ph
CH 202P0h/6/19
CH 2COOEt
Na/EtOH/AcOEt