α,β-不饱和羰基化合物的碳碳双键选择性还原研究
有机合成化学：第三章 还原反应
碳碳不饱和键： C4H9-CH=CH2
C4H9-CH2CH3
第三章 还原反应
炔烃： 2．锌与锌汞齐 ①锌的还原能力随介质的变化而变化，在弱酸性条件下：
②锌汞齐：锌汞齐(锌和汞的混合物)在酸性条件下的还原为 clemmesen还原：
第三章 还原反应
③在碱性介质中：
NaOH, Zn
Ph2CO
Ph2CHOH
CH3CHCH3 OH
HgCl2和Mg在苯中回流形成镁汞齐，它可还原酮得醇或片呐醇：
第三章 还原反应
5．铁: 铁是还原-NO2化合物的常用还原剂：
6．锡：锡及SnO2是还原-NO2化合物的常用还原剂，还原能 力比Fe强。
第三章 还原反应
二. 金属氢化物
1. LiAlH4:
LiAlH4的还原能力强，需要无质子溶剂，多为四氢呋喃，需要充分 干燥；反应物较大量时注意安全。
1.含硫还原剂： 1)硫化物还原剂:
第三章 还原反应
2)含氧硫化物：Na2SO3和NaHSO3:
PhN2Cl Na2SO3-H2O PhNHNH2
Na2S2O4+NaOH是较强还原剂，反应条件温和、快、收率高。
第三章 还原反应
2. 肼：
另一种合成方法？
C O NH2NH2
OHC N NH2
CH2
PhCH2CONH2
PhCH2CH2NH2 PhCH2CN
PhCH2CH2NH2
第三章 还原反应
⑷ NaBH4-H2SO4体系：此体系是还原氨基酸常用的方法：
3. 硼烷（BH3、B2H6） 一般为四氢呋喃溶液或二甲硫醚溶液。
第三章 还原反应
液体样品取样图 橡胶塞
第三章 还原反应
药合名词解释和重要反应
药合名词解释和重要反应（广医药学）一、名词解释1、靶分子：(Target Molecule):就合成设计而言，凡是所需合成的有机分子均可成为“靶分子”，或者是最终产物，或者是有机合成中的某一个中间体。
2、合成子(Synthons): 反合成分析时，目标分子切割成的片段(Piece)叫合成子3、逆合成分析：也称为反合成分析，即由靶分子出发，用你想切断、连接、重排和官能团互换、添加、除去等方法，将其变换成若干中间产物或原料，然后重复上述分析，直到中间体变换成所有价廉易得的和橙子等价试剂为止。
4、化学选择性：取决于不同官能团的反应差异。
区域选择性：取决于活性基团周围不同位置的反应性差异。
5、立体选择性：涉及产物分子的相对或绝对立体化学问题。
6、逆向切断（dis）：用切断化学键的方法把靶分子骨架剖析城不同性质的合成子，成为逆向切断。
7、逆向官能团转化（con）：在不改变靶分子基本骨架的前提下变换官能团的性质或所处位置的方法，包括逆向官能团转换（FGI）、逆向官能团添加（FGA）和逆向官能团除去（FGR）。
8、等价物(Equivalent)：与合成子相对应的化合物。
9、切断（disconnection）：目标化合物剖析的一种处理方法，想象在目标分子中有价键被打断，形成碎片，进而推出合成所需要的原料。
二、重要的化学反应（包括名解）1、卤化反应：在有机化合物分子中简历碳-卤键的反应称为卤化反应。
2、烃化反应：用烃基取代有机分子中的氢原子，包括在某些官能团或碳架上的氢原子，均称烃化反应。
3、酰化反应：在有机化合物分子中的碳、氧、氮、硫等原子上引入酰基的反应。
4、缩合反应：两个或多个有机化合物分子通过反应形成一个新的较大分子的反应或同一个分子发生分子内的反应形成新分子都可称为缩合。
5、重排反应：在同一分子内，某一原子或基团从一个原子迁移至另一个原子而形成新分子的反应。
6、氧化反应：有机物分子中氧原子的增加，氢原子的清除，或者两者兼而有之，不包括形成C-X、C-N、C-S的反应。
第9章羰基化合物
第9章 羰基化合物大体要求：1. 把握醛和酮的命名（系统命名法，一般命名法）2. 把握醛和酮的结构及对化学性质的阻碍。
3. 了解醛和酮的物理性质和光谱特点。
4. 把握亲核加成的反映类型、机理、应用。
5. α—H 的酸性，α—H 的卤代反映及缩合反映（羟醛缩合）6. 氧化、还原反映及其在有机合成中的应用。
7. α，β—不饱和醛、酮的反映特点。
醛（aldehydes ）和酮（ketones ）都是分子中含有羰基（碳氧双键）的化合物，因此又统称为羰基化合物。
羰基与一个烃基相连的化合物称为醛，与两个烃基相连的称为酮。
CO R'C RO HC R(H)O羰基 醛 酮醛能够简写为RCHO ，基团—CHO 为醛的官能团，称为醛基，酮能够简写为RCOR ’， 基团—CO —为酮的官能团，称为酮基。
醛和酮是一类超级重要的化合物，这不仅是因为学多化学产品和药物含有醛、酮结构，更重要的是醛、酮能发生许多化学反映，是进行有机合成的重要原料和中间体。
醌（quinone ）类是一类特殊的环状不饱和二酮类化合物。
第一节 醛和酮一、羰基的结构羰基是醛、酮的官能团，它与醛、酮的物理化学性质紧密相关。
依照醛、酮分子的结构参数（见表10-1），能够以为羰基碳原子以sp 2杂化状态参与成键，即碳原子以三个sp 2轨道与其它三个原子的轨道重叠形成三个σ键，碳原子上未参加杂化的p 轨道与氧原子上的p 轨道在侧面彼此重叠形成一个π键（见图10-1）。
（请在图左侧第一幅图中，下半个轨道中着淡灰色，如中间那幅图轨道的颜色）表10-1 醛、酮分子的结构参数醛、酮分子 键长（pm ） 键角（0） HCHO C — ∠ ∠ CH 3CHOC — C —∠ ∠ ∠ CH 3COCH 3 C ＝O 121.4 C —∠ ∠δ-+图10-1 羰基的结构由于氧原子的电负性比碳原子大，因此成键处的电子云就不均匀地散布在碳氧原子之间，氧原子处电子云密度较高，带有部份负电荷，而碳原子处的电子云密度较低，带有部份正电荷。
C催化剂催化氢化αβ-不饱和醛酮的碳-陇东学院化学化工学院
Pd／ C ,1% Na2C O3 5% 348K, 4h, H2
O
镁和甲醇在回流中催化还原α，β-不饱和酯可定量给出α， β-碳-碳 双键还原产物
CO2Et
Mg／MeOH
H OH
CO2Et H
H HO
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9.2催化氢化反应
在相转移催化条件下，可催化选择还原 α，β-不 饱和酮的碳-碳双键，且具有高立体选择性。
B6
催化氢解反应
和杂原子如氧原子、氮原子、硫原子等相连接的芐基型化 合物或钯催化剂的作用下容易发生氢解
RNHC H 2Ar RO C H 2Ar RS C H2Ar RNH2 + ArC H3 RO H + ArC H 3 RS H + ArC H 3
在多肽合成中，应用苯甲氧酰基保护氨基，当完成保护作 用之后，可以用催化氢解法除去。反应式如下
O + 2Na-Hg O H2O C HO H
O HC O O C O2H Zn -Hg, HC l Me Δ O CH 3 Zn (Hg) HC l O C O2H OH OH O CH 3
C H(C H 2)10C O2R 异油酸酯
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9.2催化氢化反应
烯烃化合物中，双键上的取代基不同，其被还 原的速率不同，取代基数目越多，就越难被还原， 因而产生如下由易到难的反应活性顺序：
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9.2催化氢化反应
各类烃化物在第Ⅷ族金属表面上的吸附能力有如下顺序： 炔烃＞双烯烃＞烯烃＞烷烃 当烯烃和炔烃共存时，催化剂的表面首先吸附炔烃 ，从而炔烃被活化，能与吸附在催化剂表面上的氢发生 反应。只有当其中的炔烃被全部氢化之后，烯烃才有可 能被吸附在催化剂的表面，开始进行氢化反应。这种高 度的选择性，在工业上具有重大意义
不对称催化氢化反应
C=N双键(主要是亚胺)的不对称氢化 反应，不如C=C双键和C=O双键的不对 称氢化反应研究的那样多、那样深入。 原因是对大多数催化体系，前手性亚胺 的不对称氢化反应只给出中等的光学产 率，而且反应的转化率往往也较低。
这是因为亚胺的不对称氢化反应比烯 烃和酮的不对称氢化反应更复杂，除了 催化剂本身的选择性外，还存在着亚胺 Z、E异构化的问题。
近年来，Noyori发现了由Ru-BINAP— 手性二胺-KOH组成的三元催化体系，它对 各种不具官能团的简单酮的不对称氢化反 应有很好的效果。
最近报道了由RuBICP-手性二胺KOH组成的催化体系，它对芳香酮及其 他芳基烷基酮有很好的反应活性和较好 的对映选择性。特别是在2-乙酰基噻吩 及其衍生物的不对称氢化反应中，得到 了93%e.e.的对映选择性。
1、 α-乙酰胺基丙烯酸及其衍生物的不 对称氢化反应：
α- 乙酰胺基丙烯酸 及其衍生物是最早 进行不对称催化氢 化反应并获得成功 R 的烯烃底物。 化学结构见右图：
COOR1
NHAc
（1）基本化学反应：
C O O R 1 H 2 C O O H
R
性 铑 催 化 剂R N H A c 手 — ( 酰 氨 基 ) 丙 烯 酸 衍 生 物 的 不 对 称 氢 化
（2）α-氨基酮的不对称氢化反应：
α-氨基酮的不对称氢化反应生成具有 光学活性的氨基醇。例如：在（R，S）BPPFOH-Rh配合物手性催化剂催化下， 3，4-二羟基苯基-N-甲基甲胺基酮发生不 对称氢化反应，生成肾上腺素，e.e. 达到 95%。
（ 3 ） α- 和 β- 羰基羧酸衍生物的不对称氢化 反应：
第11章 还原反应
分步还原硝基和氰基。
环氧化合物 还原开环
38
4 、催化氢解
与烯丙基或苄基相连的C—O键，C—N键易发生氢解反应。 含有C—X、C—S单键的化合物也可发生氢解反应。N—N、N—O、O—O单 键以及小环C—C键、三元杂环的C—O键或C—N键均可发生氢解反应。
孤立碳—碳双键由于加成所需较高的能量，不被可溶性金 属还原剂还原。
当碳—碳双键处在共轭体系中，电子加成所形成的中间体 可被共轭稳定，可以被还原。
54
4、其他还原剂还原
1) 烷基硅烷还原法
55
2 、肼还原法
Wolff－Kishner －黄鸣龙还原 法 还原反 应过程
56
第十一章 还原反应
1
ห้องสมุดไป่ตู้
有机化合物中大多数不饱和官能团都可能 被还原。
烯烃还原成饱和烃；羧酸、酯、醛、酮等 可被还原成醇；亚胺、酰胺等可被还原成 胺。
2
一、负氢转移还原反应
负氢转移还原反应是以金属氢化物(如硼氢化钠)作为负氢转移试剂提供负 氢离子，加成到被还原的反应物，达到氢化还原。
负氢转移试剂类型：
由硼氢化钠—氯化锌在乙醚中生成 可选择性还原α,β—不饱和醛、酮的羰基。
非对映选 择性还原 羟基酮
21
5、酰氧基和烃基硼氢化物
酰氧基硼氢化物还原能力比硼氢化钠弱，仅能还原醛、 酮、亚胺和烯胺等。
三乙酸硼氢化钾，还原含酮基醛，优先还原醛基。
22
烃基硼氢化物
当烃基与硼键合，给电性增强，增加硼氢化物的还原能力。 三乙基硼氢化锂(LiBHEt3)，称超氢化物(superhydride)，还原能力 比硼氢化锂还强，是现有最强的亲核性氢化物。
第六节_α_β-_不饱和醛、酮解读
稀-OH
CH3CH=CHCH=O +H-CH2CH=CHCHO
-H2O
OH-
2 CH3-CH=CH-CHO - H2O /
CH3-CH=CH-CHO
OH- H2O
CH3CH=CHCH=CHCH=CHCHO
CH3-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CHO -CH2-CH=CH-CHO
OHCH3-CHO + CH3-CH=CH-CHO - H2O /
不饱和醛酮的加成反应chhcnchohcnchoh一般发生14共轭加成得34产物chcroh共轭烯醇式重排12加成14加成不饱和醛酮1214亲核加成的因素chchohchch12加成产物14加成产物羰基端基团烯基端基团试剂的体积12加成14加成100100716014tbuipretme越大越不利于12加成越大越不利于14加成chchchochchchchchchchchoohchchchoohchchchchchoohchchchochchohchchchchohchchchchochccho分子的chcho间插入chch反应仍可在共轭体系的两端进行而共轭体系相连的两个基团仍保持chch插入前的关系即乙醛的chcho相互关系仍然存在甲基上的氢仍然活泼称为插烯规律
Br
的产物。
历 程：
δ+
Oδ -
CH2=CH-C-H
H+
OH
CH2-CH=C-H Cl
+ OH CH2=CH-C-H
O CH2-CH2-C-H Cl
OH
+ CH2-CH=C-H
+
Cl-
先1,4-加成，生成烯醇重排，相当于1,2-加成。
二. 亲核加成
通常情况下，碳碳双键是不会与亲核试剂
碳氧双键的加成反应
反应一般式如下:
OO
ArCHO + RCH2COCCH2R RCH2COO
H COOH C C + RCH2COOH
Ar R
反应机理：
-B RCH2COCCH2R
OO
ArCHO
OO
RCH2COCCHR
RCH2COCCHCHAr
OR
13
Ar
H2CR O CH
C
CHR
O OC
反应机理如下：
8
半缩醛或半缩酮继续与一分子醇反应形成缩醛或缩酮
9
3、羟醛缩合反应 含有α氢的羰基化合物在酸或碱的催化作用下，
缩合形成β-羟基醛或β-羟基酮的反应称为羟醛缩合 反应
H
O C CH2 H
CH3CH O
O C CH2 H
OO CH3CHCH2CH3
H2O
OH
H2C
C H
CH
22
OH
H2C
C H
CH
+ Cl
OH
ClH2C
C H
CH
O H2 ClH2C C CH
一般只进行1,4-亲电加成反应，因为其产物具有不稳定的烯醇 结构，经重排得到稳定的酮式结构，而1,2-加成产物不稳定
一般情况下，α, β-不饱和羰基化合物在进行1,4-亲电加成时， 正性基团加到α-碳原子上，负性基团加到β-碳原子上 例如：
1、羧酸衍生物与亲核试剂的加成反应
反应机理如下：
R CO
L
H
Nu
Nu H
RCO
L
Nu RCO HL
Nu C O + HL
R
18
反应活性: