樊后兴还原胺化综述
高等有机重排反应机理
（1）C3到C8的环扩大已实现，小环产率高，因为角张力的解除提供动力，环缩小已用 于四员环和C6到C8的环，环戊基阳离子缩小成环丁基体系，由于张力增大而行不通。
（2）某些羟胺发生环扩大反应：
CH2NH2 HNO2
O
OH
（3）类似的反应如溴代环醇与格氏试剂(起碱的作用)反应消去OH中的质子，加热环扩 大。
HCl
N N NH
N2Cl +
NH2
NN
NH2
OH N2Cl +
NN OH
二 立体化学的研究
如果反应物有旋光性，可以根据重排产物是否保持其旋光性来判断历程。后面讨论的贝克曼重排， 其旋光性重排后保持不变，证明其迁移基团重排过程中未脱离原来分子，否则，生成外消旋产物。
5
三 示踪原子法
用示踪原子法的方法，可以得到一些直接有用的信息。 Claisen重排是通过示踪 原子方法对其历程进一步确证的。
RCOOH + HN3
RNCO
RNH2
硫酸是常用的催化剂，有时也用Lewis酸做催化剂。长链及有位阻的羧酸反应收率较高。
酮和叠氮酸反应是使NH“插入”到羰基和R基之间，这样把酮转变成酰胺。
R C R' + HN3 H+ O
醛的重排产物通常是腈
R C NH R' O
RCHO + HN3 H
RCN + RNHCHO
CH3
少量
+ CH3
CH3 C CH CH3
CH3
主要（稳定）
CH3 +
CH3 C CH CH3 CH3
10
直接产生重排的碳正离子本身必须稳定下来，通常是失去氢， 因此产物多为烯烃。 反应特点： (1) 如果失去质子有多种选择的话，产物由Zaitsev规则决定。
醇还原胺化反应催化剂研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·3832·化 工 进展醇还原胺化反应催化剂研究进展余秦伟1，2，惠丰1，2，张前1，2，袁俊1，2，王为强1，2，赵锋伟1，2，杨建明1，2，吕剑1，2（1西安近代化学研究所，陕西 西安 710065；2氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西 西安 710065）摘要：醇还原胺化反应是胺合成最有效、最有应用潜力的方法之一，而催化剂是还原胺化反应的关键。
本文详细阐述了Ru 、Ir 、Pd 、Cu 、非金属等均相催化剂和Co 、Ni 、Ru 、Pd 等非均相催化剂在醇还原胺化反应中的研究进展，介绍了不同催化体系的催化性能和反应规律、应用特点和局限性。
指出了均相催化体系的回收使用仍然是阻碍其应用的难题，研究重点应集中在高效、廉价催化体系开发、拓展应用范围和分离回收研究；非均相反应催化剂的专用性强，性能难以满足工业应用需求，加强微观结构及反应机理、高性能催化剂、高压体系中流场状态与过程研究以及提高活性、选择性和稳定性是未来的研究重点。
关键词：醇；还原胺化；催化剂；胺；合成中图分类号：O69 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）10–3832–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2302Progress in the catalyst for reductive amination of alcoholYU Qinwei 1,2, HUI Feng 1,2, ZHANG Qian 1,2, YUAN Jun 1,2, WANG Weiqiang 1,2, ZHAO Fengwei 1,2,YANG Jianming 1,2, LÜ Jian 1,2（1Xi’an Modern Chemistry Research Institute, Xi’an 710065, Shaanxi, China; 2State Key Laboratory of Fluorine &Nitrogen Chemicals, Xi’an 710065, Shaanxi, China ）Abstract ：Reductive amination of alcohol is one of the most effective and promising methods for thesynthesis of amine, and the high-performance catalyst is the core. The progress in homogeneous catalysts of Ru, Ir, Pd, Cu, and nonmetallic ones and heterogeneous catalysts of Co, Ni, Ru, Pd, et al. for reductive amination of alcohols was outlined in detail respectively in this paper. The catalytic performance and reaction regularity of different catalytic systems were discussed together with their respective characteristics and limitations. Finally, it is pointed out that the application of homogeneous catalytic system is limited by the recovery problem. The research should focus on the development of efficient and cheap catalytic systems, the expansion of their applications and the recovery of the catalyst. The heterogeneous reaction catalysts are of high specificity and the performance is difficult to meet the need of industrial application. The studies on the microstructure and the reaction mechanism of high performance catalyst, flow field state and process of high pressure system should be strengthened to improve the activity, selectivity and stability of the catalysts. Key words: alcohol; reductive amination; catalyst; amine; synthesis应用催化研究。
还原胺化最全知识
还原胺化反应
还原胺化反应，又称鲍奇还原（Borch reduction，区别于伯奇Birch还原反应），是一种简便的把醛酮转换成胺的方法.
机理
首先是胺与羰基加成，缩合，生成羰基的结构类似物西弗碱（Schiff Base），后者接受氢供体的氢传递生成最终产物胺。
见图:
方法
将羰基跟胺反应生成亚胺（西弗碱），然后用硼氢化钠或者氰基硼氢化钠还原成胺.反应应在弱酸条件下进行,因为弱酸条件一方面使羰基质子化增强了亲电性促进了反应，另一方面也避免了胺过度质子化造成亲核性下降的发生.用氰代硼氢化钠比硼氢化钠要好,因为氰基的吸电诱导效应削弱了硼氢键的活性,使得氰代硼氢化钠只能选择性地还原西弗碱而不会还原醛、酮的羰基，从而避免了副反应的发生。
改进
用NaBH(OAc)3作还原剂,用ClCH2CH2Cl做溶剂可以缩短反应时间并显著提高产率.
生物体内的反应
生物体内存在类似的过程，是由维生素B6（吡哆醛/胺）和NADPH(大自然的硼氢化钠）来介导的,氨基酸经此可以和酮体（Ketone bodies)相互转换。
引．。
硒催化硼氢化钠还原芳香族硝基化合物制备芳胺
ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｉ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｌ １ ． ２ ％～９ ９ ． １ ％ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
第 ２ 期
化
学
世
界
硒 催 化 硼 氢 化 钠 还 原 芳 香 族 硝 基 化 合 物 制 备 芳 胺
蔡 可 迎 。 赵 学娇 ， 姚 从兴 。 王 丽
２ ２ １ ０１ ８ ） （ 徐州工程学 院 化学化工学以硒粉 为催 化 剂 、 硼 氢化 钠 为还 原 剂在 温和 条 件 下 还原 芳香 族 硝 基化 舍 物 制 备 芳 胺 。 以 １ ０ ｍｍｏ ｌ 硝 基苯 为底 物考 察 了溶 剂 、 反 应 温度 、 硼 氢化钠及 硒粉 用 量等对 苯胺 收率 的影 响 。适 宜的
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｓ ｏｄ ｉ ｕｍ ｂ ｏｒ ｏ ｈｙ ｄｒ ｉ ｄ ｅ； ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；ａ ｒ ｏｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕｎｄ ｓ；ｓ ｅ ｌ ｅ ｎ ｉ ｕ ｍ ；ａ ｎ ｉ ｌ ｉ ｎｅ ｓ
ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ５ ０ ℃ ，０ ．１ ｇ ｓ ｅ ｌ ｅ ｎｉ ｕ ｍ ａ ｎ ｄ １ ２ ｍｍ ｏ ｌ ｓ ｏ ｄ ｉ ｕｍ ｂｏ ｒ ｏ ｈｙ ｄｒ ｉ ｄ ｅ ．Ｕｎｄ ｅ ｒ ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ｓ，ｔ ｅ ｎ ａ ｒ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ
反 应 条件如 下 ； 溶 剂 为 乙醇 一 水（ （ 乙醇 ）： Ｖ（ 水 ）一 ３： １ ） ， 反 应 温度 为 ５ Ｏ℃ ， 硒 粉 用 量为 ０ ． １ ｇ ， 硼 氢化 钠 用 量 为 １ ２ ｍｍｏ ｌ 。在 此 条 件 下 ， １ ０种 芳 香 族 硝 基 化 合 物 被 还 原 为 相 应 芳 胺 的 收 率 为
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。
还原胺化反应步骤
还原胺化反应是有机化学中的一种常见反应类型，它是指酮或醛与胺在还原剂的存在下发生反应，生成相应的胺化合物。
一种常见的还原胺化反应是通过氢气和催化剂进行的，这个过程一般分为几个步骤：
1.氢气的吸附：
-酮或醛在催化剂的作用下吸附氢气，形成中间体。
常用的催化剂包括铂、钯、镍等。
2.氢气的加成：
-吸附了氢气的酮或醛与氢气发生加成反应。
在此过程中，氢气的氢原子被加到羰基碳上，形成醇中间体。
3.胺的进攻：
-胺分子进攻醇中间体，发生胺化反应。
这一步形成的中间体是胺基醇。
4.脱水：
-胺基醇中间体脱水，生成最终的胺化合物。
这是一个通用的过程，具体反应条件和催化剂可能因反应物的不同而异。
在实际应用中，还原胺化反应常用于合成氨基醇、氨基酮等有机化合物。
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。
微反应器中连续还原胺化反应的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期微反应器中连续还原胺化反应的研究进展张家昊，李盈盈，徐彦琳，尹佳滨，张吉松（清华大学化学工程系，化学工程联合国家重点实验室，北京100084）摘要：还原胺化反应是一种把醛（酮）转化为胺类物质的有效方法。
还原胺化反应路径复杂，影响因素众多，合适的反应条件能够提升反应效率和选择性。
本文总结了还原胺化反应常见的催化体系及催化剂、溶剂、温度、底物性质以及氨/水/酸的加入对反应的影响。
基于这些影响因素，进一步介绍了连续微反应器技术在还原胺化过程中的应用，总结了以伯胺/仲胺/叔胺为目标产物的连续还原胺化过程、以硝基化合物为原料的连续还原胺化过程、酶催化及无催化剂的连续还原胺化过程。
微反应器中的温度控制、传质强化和停留时间分布能进一步实现反应强化和选择性提升。
基于微反应器的连续还原胺化技术及该技术与新型催化材料的结合有望在胺类物质的生产领域扮演越来越重要的角色。
关键词：还原胺化；多相反应；微反应器；连续合成；催化剂中图分类号：TQ032.4 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）01-0186-12Research advancement of continuous reductive amination in microreactorsZHANG Jiahao ，LI Yingying ，XU Yanlin ，YIN Jiabin ，ZHANG Jisong(State Key Laboratory of Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Reductive amination is a convenient way to transform aldehydes (ketones) into amines. Reductive amination has a complex reaction pathway and numerous influencing factors. The implementation of appropriate reaction conditions can significantly enhance reaction efficiency and selectivity. This article summarizes prevalent catalytic systems and the impacts of catalysts, solvents, temperatures, substrate properties, as well as the addition of ammonia/water/acid on the reductive amination. Subsequently, the utilization of microreactors in reductive amination is further discussed. The discussion encompasses continuous reductive amination process with primary, secondary, and tertiary amines as the target product, continuous reductive amination processes utilizing nitro compounds as starting materials, enzyme-catalyzed, and catalyst-free continuous reductive amination processes. Temperature control, mass transfer enhancement, and residence time distribution within microreactors can further intensify the reaction and improve the selectivity. The continuous reductive amination technology, coupled with novel catalytic materials, is expected to play an increasingly pivotal role in the production of amine compounds.Keywords: reductive amination; multiphase reaction; microreactors; continuous synthesis; catalyst特约评述DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1479收稿日期：2023-08-23；修改稿日期：2023-11-21。
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还原胺化反应
樊后兴
1
一.反应机理
2
二.分类介绍
• 1.Leuckart-Wallach反应：
R1 O
R2
R3 HN
R4
HCO2H R1
R2
R3 N
R4
CO2
H2O
R1
R3
HN R4Biblioteka R2R2HCO2H
H
HO
O
R1
N R3
R1
R3
29
15.在一些复杂化合物合成中的应用
Tereahedron Letter 47 (2006) 2735-2738
30
Tetrahedron 57 (2001) 4147-4160
31
32
Tetrahedron Lett 45 (2004) 8091-8093
33
三.总结
• 以上简单介绍了一下还原胺化反应的类型及应用， 此类反应一直是有机化学研究的热点，在合成胺 方面应用非常广泛，尤其是应用在一些含有对酸 敏 感的基团（如缩醛.缩酮）或者含有可被还原性 基 团（如碳碳双键，CN，NO2等）的化合物合成 中， 具有其独特的优势。
H
R4 H
O
R2 R4
CO2
R1 R2
H
O
R1
H2O
R3 N
R2
R4
R3 N
R1
H
H R4
R2
R3 N
R4
3
2. NaBH(OAc)3
.Chem.,Vol.61,3849-3862
4
3.Pry-BH3
5
.Chem.,1995,60,5995-5996 6
4. α-picoline-BH3
34
谢谢
35
Tetrahedron Letter 43(2002)3105-3108
26
13.在离子液体中反应
Tetrahedron 61(2005) 6988-6992
27
14.立体选择性还原胺化反应
Tetrahedron Letter 40(1999)2741-2741
28
Org. Lett 2003(3)4227-4230
21
10.Ti(OiPr)4/NaBH4
.Chem.,1995,60,4928-4929
22
11. TiCl(OiPr)3/NaBH(OAc)3
23
Tetrahedron Lett 46 (2005) 3595-3597
24
12.Hantzsch Dihydropyridine
25
7
8
9
10
Tetrahedron 60(2004)7899-7906 11
5.TFA/Et3SiH
12
Tetrahedron Letters 42(2001) 1245-1246
6.Et3SiH/[IrCl(cod)]2 or IrCl3
[ 13
14
.Chem. 2005,70,2195-2199
15
7.PhSiH3/Bu2SnCl2
16
Org.Lett.2001,3,1745-1748
17
8. Pd(PhCN)2Cl2/BQC H2
18
Tetrahedron Letter xxx(2006)xxx-xxx
19
9.Silica Gel/Zn(BH)4
20
.Chem.,1998,63,370-373