药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应ppt课件.ppt

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1、第七章还原反应ReductionReaction化学反应无机化学：研究无机化合物的性质和反应各种单质，合金各种氧化物，氢化物，硫化物各种酸、碱、盐类有机化学：研究碳氢化合物的性质和反应构成生命的重要物质氨基酸，核苷酸，脂肪酸糖类，烃类，脂类，醇类，胺类小分子聚合组成大分子氧化反应和还原反应共同存在一个物质被氧化，另一个物质被还原无机化学：氧化：失去电子还原：得到电子第一节、氧化还原反应概述氧化还原反应有机化学：价位不变，电子云密度变化氧化：失去氢原子，或增加氧原子还原：得到氢原子，或失去氧原子有机化学的还原反应有机化合物还原反应机理亲核反应：亲核加成金属氢化物对羰基化合

2、物的还原如LiAlH4,LiBH4,NaBH4,等有机化合物还原反应机理亲核反应：亲核加成金属氢化物对羰基化合物的还原如LiAlH4,LiBH4,NaBH4,等金属氢化物对不饱和氮化合物的还原如硝基，氰基，肟烷氧基铝对羰基化合物的还原甲酸及其衍生物对醛、酮还原胺化水合肼对醛、酮的还原（Wolff-Kishner)有机化合物还原反应机理亲电反应：亲电加成硼烷的制备硼烷对不饱烃化合物的还原硼烷对羰基化合物的还原（不还原酰氯）有机化合物还原反应机理自由基反应机理电子从活泼金属表面转移到被还原基团，形成负离子和自由基，从介质获取质子，然后再动金属表面获取一个电子，再从溶剂中获取

3、一个质子。氢化还原机理氢化氢解的机理有机化合物还原反应机理自由基反应机理碱金属芳香环的还原（Birchreduction)Na/液氨将芳香环还原成非共轭二烯，自由基机理同上活泼金属对羰基化合物的还原锌-汞齐还原醛、酮Mg还原酮形成pinacolNa还原羧酸酯形成酮醇（acylioncondensation偶姻缩合）活泼金属对不饱和氮化合物的还原硝基、肟、偶氮化合物从结束表面获得电子，从介质中获得质子含硫化合物对不饱和氮化合物的还原硫为电子供体，水或醇介质为质子供体活泼金属（如Na,Li）脱卤素、硫活泼金属为电子供体，介质为质子供体有机化合物还原反应机理非均相催化反应机理

4、过程：底物分子向催化剂表面活性中心扩散、吸附、加氢、解吸、向介质扩散机理：催化转移氢化：供氢体为有机化合，如环己烯，四氢化萘，乙醇，异丙醇不同官能团加氢难易顺序表(易→难)不同官能团加氢难易顺序表(易→难)不同官能团加氢难易顺序表(易→难)第二节、不饱和烃的还原1.多相（非均相）催化氢化法（催化剂Ni,Pd,Pt）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。一，炔、烯烃的还原一般决速步骤主要为吸附和解吸两

5、步物理吸附(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。多相催化氢化法活化中心：催化剂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。催化剂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-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。镍（Nickle）催化剂:Raney镍，载体

6、镍，还原镍等特点：价廉易得，还原范围广Raney镍(活性镍)：多孔海绵状骨架结构的金属微粒(比表面积大)中性或弱碱性：还原炔、烯、硝基、氰基，羰基、芳杂环，芳稠环，C-X,C-S等；不还原羧酸、酯、酰胺、苯等；酸性下无活性催化剂RaneyNi制备Ni-Al+6NaOHNi+2Na3AlO3+3H2不同条件制得不同型号W1-W8活性检验：干燥RaneyNi空气中自燃保存：乙醇覆盖，低温保存催化剂钯(Pd，Palladium)催化剂：载体钯：加入多孔物质载体（活性炭、CaCO3、BaSO4、硅藻土、Al2O3)，增大比表面，增大活性。特点：催化活性大，常温常压，适应于

7、中性或酸性反应条件催化剂铂（Pt,Platinum）催化剂:催化剂不适合有机硫、胺类物质氢化影响多相氢化因素抑制剂：引入少量物质使催化剂活性在某一方面受到抑制，但经过适当的处理之后可以恢复，则称为阻化，使催化剂阻化的物质称为抑制剂。如Lindlar催化剂Pd/CaCO3+喹啉毒剂：由于引入少量杂质使催化剂的活性不可逆地大大降低，甚至完全丧失，此现象称催化剂中毒，使催化剂中毒的物质称毒剂。如有机硫、磷、砷等化物使Pd,Pt中毒催化剂钝化和中毒c.溶剂及介质的酸碱度常用：a)有机胺或含氮芳杂环的氢化，通常选用HOAC为溶剂-防催化剂中毒Ni: