胺的合成反应综述

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探索有机胺的合成和反应

探索有机胺的合成和反应

探索有机胺的合成和反应有机胺是一类含有氮原子的有机化合物,它们在生物学、医药学和化学工业中都有着广泛的应用。

有机胺的合成和反应一直是有机化学领域的研究热点之一。

本文将探索有机胺的合成和反应,并介绍其中一些重要的方法和应用。

有机胺的合成方法多种多样,其中最常用的方法之一是亲核取代反应。

亲核取代反应是指亲核试剂攻击含有活泼亲电基团的底物,从而形成新的化学键。

例如,酰胺的合成可以通过胺与酸酐反应得到。

在该反应中,胺的氮原子作为亲核试剂攻击酸酐中的羰基碳,形成酰胺。

这种方法简单易行,适用于合成不同类型的酰胺。

除了亲核取代反应,还有许多其他方法可以合成有机胺。

例如,氨基化反应是一种重要的方法,可以通过将底物与氨气反应来引入氨基基团。

此外,还有氧化还原反应、缩合反应等方法可以用于有机胺的合成。

这些方法各有特点,可以根据具体需求选择合适的方法。

有机胺的反应也是有机化学领域的研究热点之一。

有机胺可以参与多种多样的反应,例如氧化反应、还原反应、取代反应等。

其中,氧化反应是一类重要的反应。

通过氧化反应,可以将有机胺转化为相应的氧化产物,从而改变其性质和用途。

例如,苯胺可以通过氧化反应得到苯酚,这是一种重要的化工原料。

此外,有机胺还可以参与还原反应。

还原反应是将有机化合物中的氧原子或其他电子吸引基团还原为氢原子或其他电子供给基团的反应。

例如,通过还原反应,可以将酮或醛还原为相应的醇。

有机胺作为还原剂可以参与这类反应,从而实现有机化合物的还原。

有机胺还可以参与取代反应。

取代反应是指有机化合物中的一个官能团被另一个官能团取代的反应。

例如,芳香胺可以通过取代反应引入新的官能团,从而改变其性质和用途。

取代反应在有机合成中有着广泛的应用,可以合成各种有机化合物。

除了合成和反应,有机胺还有许多重要的应用。

例如,有机胺在生物学中起着重要的作用。

许多生物活性分子中含有有机胺基团,这些分子对细胞的功能和代谢有着重要的影响。

有机胺还可以作为药物的活性部分,用于治疗各种疾病。

胺合成反应

胺合成反应

胺合成反应一、胺合成反应的概述胺合成反应是指通过化学反应将含氮化合物与其他化合物结合生成胺类化合物的过程。

胺类化合物广泛应用于医药、农药、染料、涂料等领域,因此胺合成反应在化学工业中具有重要意义。

二、胺合成反应的分类与特点1.分类胺合成反应可分为以下几种类型:(1)胺化反应:通过氮气或含氮化合物与不饱和化合物发生加成反应生成胺。

(2)胺交换反应:通过胺与另一含氮化合物发生交换反应生成新的胺。

(3)胺的酰化反应:胺与酸酐或酰氯等发生反应生成酰胺。

(4)胺的硫化反应:胺与硫化物发生反应生成硫醇或硫醚。

2.特点(1)反应条件温和,通常在室温下进行。

(2)反应速度较快,易于控制。

(3)胺合成反应具有较高的产率。

三、胺合成反应的应用领域1.医药领域:胺类化合物作为药物的活性成分,如抗菌、抗病毒、抗癌等药物。

2.农药领域:胺类化合物作为农药的活性成分,如杀虫剂、杀螨剂等。

3.染料领域:胺类化合物作为染料的组成部分,提高染料的色效和牢度。

4.涂料领域:胺类化合物作为涂料的成膜物质,提高涂料的附着力和耐磨性。

四、胺合成反应的优缺点优点:1.反应条件温和,有利于提高产率。

2.反应速度较快,提高生产效率。

3.产品纯度高,易于分离和提纯。

缺点:1.反应过程中可能产生副反应,影响产品纯度。

2.部分胺合成反应对环境有一定污染。

五、胺合成反应的实验操作步骤1.原料准备:根据反应类型选择合适的原料,如含氮化合物、不饱和化合物等。

2.反应容器:选择适当的反应容器,如烧瓶、试管等。

3.反应条件:根据反应类型设置合适的反应条件,如温度、压力等。

4.催化剂:根据反应需要选择合适的催化剂,如氢氧化钠、氢氧化钾等。

5.反应过程:将原料加入反应容器,在设定好的反应条件下进行反应。

6.产物分离与提纯:反应完成后,对产物进行分离和提纯,以得到目标胺化合物。

六、提高胺合成反应产率的方法1.选择合适的催化剂:合适的催化剂可提高反应速率,从而提高产率。

探索有机胺的合成和反应

探索有机胺的合成和反应

探索有机胺的合成和反应有机胺是一类具有氮原子的有机化合物,广泛存在于自然界和人工合成中。

它们在药物、农药、染料和高分子材料等领域中具有重要的应用价值。

因此,探索有机胺的合成方法和反应机理对于有机化学的发展具有重要意义。

一、有机胺的合成方法1. 氨基化反应:氨基化反应是合成有机胺的一种重要方法。

它通过在有机化合物中引入氨基基团来合成有机胺。

常用的氨基化试剂包括氨气、氨水、胺类化合物等。

氨气和氨水在工业上广泛应用,可以通过氨气和有机化合物的氧化还原反应来合成相应的有机胺。

而胺类化合物则可以通过胺的取代反应来合成其他胺类化合物。

2. 氨基化还原反应:氨基化还原反应是一种将亲电基团转化为胺基团的方法。

常用的还原剂包括氢气、金属还原剂(如钠、锂等)和氢化物(如氢气化铝锂等)。

氨基化还原反应具有高效、选择性好的优点,广泛应用于药物合成和农药合成中。

3. 胺的取代反应:胺的取代反应是一种将一个胺基团取代为另一个胺基团的方法。

常用的取代试剂包括卤代烃、醛、酮等。

这种反应可以通过亲电取代、核磁取代和自由基取代等机理进行。

胺的取代反应具有反应条件温和、反应容易控制的特点,广泛应用于有机合成中。

二、有机胺的反应性1. 胺的氧化反应:胺的氧化反应是胺类化合物与氧气或氧化剂反应生成氧化胺的过程。

氧化胺在药物和染料合成中具有重要的应用价值。

常用的氧化剂包括过氧化氢、过氧化苯甲酰等。

胺的氧化反应具有选择性好、反应条件温和的特点,是合成氧化胺的重要方法。

2. 胺的还原反应:胺的还原反应是胺类化合物与还原剂反应生成相应的胺类化合物的过程。

常用的还原剂包括金属还原剂、氢气、氢化物等。

胺的还原反应具有高效、选择性好的特点,广泛应用于有机合成和药物合成中。

3. 胺的取代反应:胺的取代反应是胺类化合物中一个胺基团被其他官能团取代的过程。

常用的取代试剂包括卤代烃、醛、酮等。

胺的取代反应具有反应条件温和、反应容易控制的特点,广泛应用于有机合成中。

有机化学中的胺和酰胺的反应

有机化学中的胺和酰胺的反应

有机化学中的胺和酰胺的反应胺和酰胺是有机化学中常见的两类化合物,在许多化学反应中发挥着重要作用。

本文将探讨胺和酰胺的反应机理和一些重要的反应类型。

一、胺的反应1. 亲电取代反应胺可以作为亲电试剂参与取代反应。

在这类反应中,氨基(NH2)基团可以与带有亲电中心的化合物发生取代反应。

例如,胺可以与卤代烃反应,形成相应的胺类化合物。

这类反应可以通过氨基团中的孤对电子攻击带有亲电性的碳原子实现。

2. 缩合反应胺还可以参与缩合反应,形成脲、胸腺嘧啶等化合物。

在这类反应中,胺的氨基团与酮或醛的羰基进行缩合,形成C-N键。

缩合反应通常需要使用酸催化剂或碱催化剂来促进反应的进行。

3. 氧化反应胺是一种容易氧化的化合物,可以参与氧化反应。

在这类反应中,胺的氨基团会被氧化剂(如过氧化氢或过氧化苯甲酰)氧化为亚胺、亚胺氧化物等。

氧化反应通常需要在酸性或碱性条件下进行。

二、酰胺的反应1. 羟胺化反应酰胺可以与羟胺反应,形成羟基酰胺。

在这类反应中,酰胺的羰基与羟胺发生加成反应,形成新的羟基和酰胺的酰胺化合物。

这类反应在生物体内广泛存在,参与许多重要生物分子的合成过程。

2. 加氢反应酰胺可以参与加氢反应,将羰基还原为羟基。

这类反应通常需要使用氢化试剂(如氢气和催化剂)催化。

加氢反应对于合成醇和醛的羰基还原具有重要意义。

3. 脱酰反应酰胺可以发生脱酰反应,生成相应的胺和酰基化合物。

在这类反应中,酰胺的酰基与碱性条件下断裂,形成胺和酰基化合物。

这类反应在有机合成中常被用于制备新的胺类化合物。

总结起来,胺和酰胺在有机化学中具有广泛的应用。

胺可以参与亲电取代、缩合和氧化等反应,而酰胺主要参与羟胺化、加氢和脱酰等反应。

对这些反应的深入研究可以为新的有机合成方法的开发和有机化学的进一步应用提供重要的基础。

胺的烷基化反应方程式总结

胺的烷基化反应方程式总结

胺的烷基化反应方程式总结胺的烷基化反应是有机化学中的一类重要反应,它可以将胺分子中的氢原子替换成烷基基团。

在这篇文章中,我们将对胺的烷基化反应进行总结。

一、胺的烷基化反应概述胺的烷基化反应是指通过引入烷基基团,将胺分子中的一个或多个氢原子替换成烷基基团的化学反应。

这种反应广泛应用于有机合成领域,能够合成各种烷基胺化合物。

二、取代反应1. 烷基卤化物和胺反应:烷基卤化物与胺反应是最常见的胺的烷基化反应。

在该反应中,烷基卤化物通过亲核取代反应与胺发生反应,生成相应的烷基胺。

反应方程式如下:R-X + NH3 → R-NH2 + HX其中,R代表烷基基团,X代表卤素原子。

2. 烷基磺酸酯与胺反应:烷基磺酸酯与胺反应也是常见的胺的烷基化反应。

在该反应中,烷基磺酸酯通过亲核取代反应与胺发生反应,生成相应的烷基胺。

反应方程式如下:R-SO2-OR' + 2NH3 → R-NH2 + R'-SO2-NH2其中,R代表烷基基团,R'代表烷基或芳基基团。

三、氧化还原反应胺的烷基化反应还可以通过氧化还原反应来实现。

其中,最常见的方法是使用过渡金属催化剂在氢气存在下进行还原反应,将胺分子中的氢原子替换成烷基基团。

这种方法能够实现高选择性和高转化率。

四、示例以烷基卤化物和胺反应为例,举一个具体的反应示例:CH3CH2CH2Br + NH3 → CH3CH2CH2NH2 + HBr在该反应中,丙基溴与氨发生取代反应,生成丙胺和氢溴酸。

五、总结胺的烷基化反应是有机合成中的重要反应之一。

通过引入烷基基团,可以将胺分子中的氢原子替换成烷基基团。

这种反应可以通过烷基卤化物和胺反应,烷基磺酸酯与胺反应,以及氧化还原反应来实现。

胺的烷基化反应在有机合成中具有广泛的应用前景,能够合成多种烷基胺化合物。

在本文中,我们对胺的烷基化反应进行了总结,并给出了取代反应和氧化还原反应的具体反应方程式示例。

胺的烷基化反应在有机合成中具有重要的地位,对于进一步研究和应用该反应有着重要的意义。

简述胺酰化制备酰胺的原理及方法。

简述胺酰化制备酰胺的原理及方法。

简述胺酰化制备酰胺的原理及方法。

胺酰化是一种重要的有机合成反应,可以通过反应物的选择和条件的调节来制备各种酰胺化合物。

本文将介绍胺酰化制备酰胺的原理及方法。

一、胺酰化的原理胺酰化是一种酰化反应,即酰化试剂和胺化合物在酸性或碱性条件下反应生成酰胺化合物。

胺酰化反应的机理主要分为以下两种: 1. 酸催化胺酰化反应在酸催化条件下,酰化试剂和胺化合物反应生成酰胺化合物。

反应机理如下:首先,酸催化条件下,酰化试剂的羰基发生质子化,形成活泼的电离态羰基。

然后,胺化合物中的氨基与羰基的羰基碳发生亲核加成反应,生成中间体。

最后,中间体内部的质子转移反应生成酰胺化合物。

2. 碱催化胺酰化反应在碱催化条件下,酰化试剂和胺化合物反应生成酰胺化合物。

反应机理如下:首先,碱催化条件下,胺化合物的氨基发生质子化,形成活泼的电离态氨基。

然后,酰化试剂的羰基与氨基的负离子发生亲核加成反应,生成中间体。

最后,中间体内部的质子转移反应生成酰胺化合物。

二、胺酰化的方法胺酰化可以通过多种方法进行,以下介绍常用的几种方法:1. 酸催化胺酰化反应酸催化胺酰化反应是胺酰化中最常用的方法之一。

通常使用的酸催化剂有硫酸、盐酸、磷酸等。

反应条件一般为室温下进行,反应时间约为2-4小时。

反应产物可以通过蒸馏、结晶等方法进行纯化和分离。

2. 碱催化胺酰化反应碱催化胺酰化反应也是胺酰化中常用的方法之一。

通常使用的碱催化剂有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。

反应条件一般为室温下进行,反应时间约为2-4小时。

反应产物可以通过蒸馏、结晶等方法进行纯化和分离。

3. 多相催化胺酰化反应多相催化胺酰化反应是一种新型的胺酰化方法,其特点是催化剂和反应物在不同的相中进行反应。

多相催化剂可以是固体或液体,通常使用的多相催化剂有氨基硅烷、氨基钛烷等。

反应条件一般为高温高压下进行,反应时间约为2-4小时。

反应产物可以通过蒸馏、结晶等方法进行纯化和分离。

4. 微波辅助胺酰化反应微波辅助胺酰化反应是一种新型的胺酰化方法,其特点是利用微波辐射加速反应速率。

胺能发生的反应

胺能发生的反应

胺能发生的反应一、胺的概述胺是一类含有氮原子的有机化合物,通常由一个或多个烷基或芳香基团连接到氮原子上。

它们在生物体内扮演着重要的角色,例如作为神经递质和激素。

胺也是合成药物和农药的重要组成部分。

二、胺的分类根据氮原子周围连接的碳原子数量,胺可以分为三类:一级胺、二级胺和三级胺。

其中,一级胺只有一个碳原子与氮原子相连,二级胺有两个碳原子与氮原子相连,三级胺则有三个碳原子与氮原子相连。

三、常见反应类型1. 胺与酸反应当一级或二级胺与酸反应时,会生成相应的盐类。

这是因为酸中的质子(H+)会取代胺中的氢离子(H-),形成离子性结构。

例如,在乙醇中加入盐酸(HCl),乙醇中的羟基(OH-)会被盐酸中的质子取代,生成乙基氯化铵(CH3CH2NH3Cl)。

2. 胺与醛或酮反应一级胺与醛或酮反应时,会生成相应的胺基醇或胺基酮。

这是因为一级胺中的氢离子会被醛或酮中的羰基(C=O)取代。

例如,在水中加入甲醛(HCHO),甲醛中的羰基会与胺反应,生成甲基乙二胺(CH3NHCH2CH2OH)。

3. 胺的烷基化反应一级或二级胺可以通过烷化试剂进行烷基化反应,生成相应的烷基胺。

这是因为烷化试剂中的烷基离子(R-)会取代胺中的氢离子,形成新的碳-氮键。

例如,在三氯甲烷中加入甲溴(CH3Br),甲溴中的溴原子会取代二甲胺((CH3)2NH)中的氢原子,生成N-甲基二甲胺((CH3)2NCH3)。

四、典型实例1. Hoffmann消除反应Hoffmann消除反应是一种通过三氯异氰尿酸钠和碱性条件下进行的消除反应,可以将一级或二级胺转化为烯丙胺。

具体反应步骤如下: 1. 将三氯异氰尿酸钠(NaCl(NCO)2)与胺在碱性条件下反应,生成对应的异腈盐(R-N=C=N^-Na+)。

2. 再经过水解和脱羧反应,生成烯丙胺。

例如,将甲胺与三氯异氰尿酸钠在碱性条件下反应,可以得到丙烯胺:CH3NH2 + NaCl(NCO)2 -> CH3N=C=NH + NaClCH3N=C=NH + H2O -> CH2=CH-CH3 + NH4Cl2. Gabriel合成Gabriel合成是一种通过使用菲尔林试剂(Phthalimide)和碱性条件下进行的亲核取代反应,将一级或二级卤代烷转化为相应的一级或二级胺。

有机化学基础知识胺的合成和反应

有机化学基础知识胺的合成和反应

有机化学基础知识胺的合成和反应有机化学基础知识:胺的合成和反应胺是一类含有氮原子的有机化合物,在许多重要的化学反应和合成中发挥着重要作用。

本文将介绍有机化学中胺的合成方法以及其在反应中的应用。

一、胺的合成方法1. 氨的合成氨是合成胺的基础。

氨可以通过哈伯法或哥白尼法合成。

哈伯法是通过在高温、高压条件下将氮气与氢气催化反应得到氨气。

哥白尼法则是通过电解氨水获得氨气。

2. 胺的取代反应胺可以通过取代反应来合成。

这种方法通常使用卤代烃和胺反应。

例如,使用氨和溴代烷反应可以得到相应的芳香胺。

取代反应的反应条件可以根据实际需要进行调整。

3. 氨基化反应氨基化反应是合成一些特殊结构的胺的重要方法。

它可以通过在适当条件下将亲电体与胺反应来实现。

例如,通过将亲电胺与亲电体反应可以合成季铵盐。

4. 胺的重排反应胺的重排反应可以将一种胺转化为另一种胺。

最常见的重排反应是霍夫曼重排反应和贝克曼重排反应。

霍夫曼重排反应是通过烷基化胺的重排反应来合成较高级的芳香胺。

贝克曼重排反应是通过胺和酯反应来合成醚胺。

二、胺的反应1. 胺的酰化反应胺可以与酰化试剂发生酰化反应。

这种反应可以产生酰胺,是制取多种药物和功能材料的重要方法。

2. 胺的烷基化反应胺可以与烷基卤化物进行反应,形成烷基胺。

这种反应可以通过改变烷基卤化物的结构来合成具有不同性质的烷基胺。

3. 胺的亲电取代反应胺可以通过参与亲电取代反应来合成其他有机化合物。

这种反应通常通过氧化作用或酰化作用来实现。

4. 胺的氧化反应胺可以被氧化剂氧化为相应的氧化胺或氧化物。

氧化胺在药物合成和生物学研究中具有重要作用。

5. 胺的还原反应胺可以通过还原反应来合成具有不同氧化态的胺。

还原反应可以将亚硝基胺还原为胺或将胺还原为亚胺。

总结:胺的合成方法包括氨的合成、胺的取代反应、氨基化反应和胺的重排反应等。

胺在有机化学反应中具有重要作用,包括酰化反应、烷基化反应、亲电取代反应、氧化反应和还原反应等。

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Studies in Synthetic Chemistry 合成化学研究, 2016, 4(2), 11-18Published Online June 2016 in Hans. /journal/ssc /10.12677/ssc.2016.42002文章引用: 何永富, 李荣疆. 胺的合成反应综述[J]. 合成化学研究, 2016, 4(2): 11-18.The Summary of the Synthesis of AminesYongfu He, Rongjiang LiHangzhou Yuanchang Pharmaceutical Sci-Tech Co., Ltd., Hangzhou ZhejiangReceived: Sep. 30th , 2016; accepted: Oct. 16th , 2016; published: Oct. 19th, 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractAmines, as a class of very effective drug functional groups, exist on most pharmaceutical struc-tures. In this paper, we summarize the main methods for the synthesis of existing amines, and ex-plore the methods for the synthesis of novel amines.KeywordsAmine, Amino, Synthesis of Amines胺的合成反应综述何永富,李荣疆杭州源昶医药科技有限公司,浙江 杭州收稿日期:2016年9月30日;录用日期:2016年10月16日;发布日期:2016年10月19日摘 要胺作为一类非常有效的药物官能团,存在于大多数药物结构之上。

本文总结现有胺的合成的主要方法,以及探索寻找新的胺的合成方法。

何永富,李荣疆关键词胺,氨基,胺的合成1. 引言胺类广泛存在于生物界,是一种十分有效的药物官能团,具有极重要的生理活性和生物活性,如蛋白质、核酸、许多激素、抗生素和生物碱等都是胺的复杂衍生物,目前在临床上使用的大多数药物都是胺或者胺的衍生物,因此研究和掌握胺的性质以及合成方法就显得尤为重要,是保证人们健康的必须手段。

胺作为一种药效基团主要参与特异的受体结合并启动生物效应。

药效团的基本意义在于当化合物的部分变化结构发生时,生物活性随之产生相应的改变,而其余部分结构发生变化时,生物活性发生微小变化或者不变。

现代药物化学研究与设计已经把胺类结构定位为最重要药效基团之一。

此外胺类结构对于改善化合物的整体水油分配系数(即logP)亦有十分重要作用,通过将胺制备成从不同类型的盐,如盐酸盐、磷酸盐、硫酸盐或有机盐等,从而用以改善药物在生物体内的吸收和代谢。

同时从化学合成的角度来说,氨基的存在有利于化合物结构多样性的产生,有利于优化过程的快速进行。

因此,氨基不但是现代药物的关键活性基团,胺类化合物同时也是有机合成化学中的重要中间体和配体[1] [2]。

而胺类化合物的合成方法一直是化学家关注的热点之一[3] [4]。

本文主要总结现有胺的合成方法。

2. 硝基的还原硝基的还原是制备胺最常用的方法。

主要方法分为化学还原法和催化氢化法,其中化学还原法分为金属还原法,金属氢化物还原法。

2.1. 金属还原法金属与质子溶剂还原是使用的最早,研究的较多,应用范围较广的一类还原方法。

铁粉还原法最为常见,该方法操作简单,选择性高,还原效率高,尤其是对芳胺的制备具有一定的优越性。

除了常用的铁粉外,锌和锡也可以用来还原芳香族硝基化合物,主要是在Zn/HCl,Sn/HCl,SnCl2/HCl等体系中进行还原反应。

此外镁,锰,镍也可以作为还原剂进行硝基化合物的还原。

这些金属与铁粉相比,价格相对较贵,易氧化,甚至需要加入其它催化剂来进行反应,因此实验室更加倾向于使用铁粉来进行硝基化合物的还原(图1)。

Abderahman曾报[5]使用保险粉在乙醇中加热的方法也能够还原硝基,该方法在实践中只要用保险粉在乙醇中回流几小时即可,并且这也是一个较为简便,易于处理的反应(图2)。

2.2. 金属氢化物还原自从1946 年发现了氢化铝锂的制备和应用以来[6],金属氢化物和复氢化物在有机合成上作为还原剂应用的研究,受到很大的重视[7]-[11]。

该方法条件温和,收率高,容易实现工业化等优点,常用于醛类、酮、酸、酯,硝基化合物的还原,在实验室和精细有机工业中已成为不可缺少的还原手段,在某些方面已经成为无可代替的方法。

还原反应常用的催化氢化和金属与供质子剂还原,虽然它们的应用十分广泛,但还是有不少还原反应无法满足它们的要求,因此只能用金属氢化物还原来完成。

目前常见的金属氢化物有LiH,CaH2,LiAlH4,LiBH4,KBH4等,其中以氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)的研究和应用最为广泛(图3)。

何永富,李荣疆O 2NCNe 95o C,1.5hH 2NCNFigure 1. The iron powder reduction of nitro 图1. 硝基的铁粉还原NNN NO 2B rN a 2N 2O 4, 0.2N N a OHo N NNN NH NH 2N N NN NH 2p 2652Figure 2. The sodium dithionite reduction of nitro 图2. 硝基的保险粉还原OO NO 2LiAlH EtOHO ONH 2Figure 3. The LAH reduction of unsaturated nitro 图3. 不饱和硝基的氢化铝锂还原2.3. 催化氢化1897年萨巴迪阿(Paul Sabatier)发现镍可以催化氢化还原烯类化合物,此后催化氢化就得到迅速的发展。

现在它已经成为有机合成的重要手段,工业上也已大量采用。

该方法,操作简便,反应快速,产量较高,产物较纯,因而被广泛使用。

催化加氢的常用的催化剂为金属类,分为贵重金属和一般金属,其中以贵重金属为主。

贵重金属常以钯,铂为主,其次铑、铱、锇、钌、铼等;一般金属以镍为主,其次铜、钼、钴、铁等(图4);常用的溶剂是水,醇类,乙酸乙酯,乙酸,四氢呋喃环己烷等。

2.4. 联氨(肼)还原联氨作为一种强还原剂应用于工业,在无机化学上早就有人应用它做还原剂,最早是在锅炉内壁使氧化铁还原成黑色磁性四氧化三铁保护膜,副产物是氮气和水。

但是在有机化学方面,对联氨的还原的研究起步比较晚。

直到1911年和1912年,凯希涅和吴尔夫以及后来做出重大改进的黄鸣龙[12] [13],分别以腙在碱性介质中加热的到烃,发现了还原羰基成为亚甲基的方法,人们才引起了对联氨的重视。

联氨催化还原具有工艺流程短、设备简单、操作容易、生产效率高、成本低等优点。

实验室常将联氨和被还原物在醇类溶剂中回流反应,反应至无气泡即可(图5)。

3. 醛酮的还原胺化反应还原胺化反应,又称鲍奇还原(Borch Reduction),是一种简便的把醛酮转换成胺的方法。

醛酮的还原胺化可分为两步,先是将羰基跟胺脱水生成亚胺(西弗碱),然后用硼氢化钠或者氰基硼氢化钠还原成胺。

该反应可在弱酸催化或者无催化剂下自发进行,因为弱酸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何永富,李荣疆OH O OHONO 2OH O OHONH 2OHFigure 4. The Pd/C reduction of nitro 图4. 硝基的Pd/C 还原NO NO 2OR ane y Ni22.2NO NH 2OFigure 5. The hydrazine hydrate reduction of nitro 图5. 硝基的水合肼-Raney Ni 还原要好,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。

当用NaBH(OAc)3作还原剂时,使用1,2-二氯乙烷做溶剂可以缩短反应时间并显著提高产率。

如果化合物结构中的某些官能团对还原剂敏感,甚至可能存在一些副反应时,该方法就无法满足反应的需求,因此出现了一些新的还原体系如吡啶-硼烷[14] [15],硼氢化锌[16] [17],有机硅烷[18]-[20],有机锡氢化物等氢化试剂[21] [22]。

另外一种新的还原方法Hantzsch 二氢吡啶体系最近也已有报道[23]。

但是这些制备仲胺的还原方法都存在这样的问题,在相当多的反应中不可避免地会有过烷基化反应的发生。

特别是氨气与醛或酮反应制备伯胺时,更难控制产物进一步烷基化的发生。

2004年,Bhattacharyya [24]报道了一种新的还原体系Ti(OPr-i)4-NaBH 4,不但可以高产率地合成伯胺,而且可以从氨气和醛,通过还原胺化有效制备对称的伯胺(图6)。

研究发现,低浓度的氨气更有利于仲胺的生成,因此Bhattacharyya 采用了NH 4Cl-Et 3N 体系作为氨源替代氨气,NH 4Cl 在无水乙醇中溶解度低,可以缓慢释放出氨气。

运用此法,醛与氯化铵,三乙胺和异丙醇钛在乙醇中反应,随后用硼氢化纳还原,中等产率得到相应的仲胺。

含各种取代基包括带供电子基和吸电子取代基的芳香醛都可以制备相应的仲胺,脂肪醛也可以用来制备相应的仲胺。

4. 酰胺的还原酰胺还原是有机合成中最重要的反应之一,也是合成胺基的一种常用的方法。

通过选择和控制合适的反应条件,可以将酰胺(包括内酰胺)还原成醛、醇、亚胺或胺等不同的目标产物,其中将酰胺还原成胺是最重要的反应。

酰胺的还原常用催化加氢和金属氢化物还原,最常见的方法就是通过LAH 在加热回流下进行。

该方法在室温和非质子溶剂如乙醚、四氢呋喃中,能将酰胺或者内酰胺还原成胺。

另外碳酰胺在LAH 的还原条件下,也可被还原成为甲基,这也是一个常用的将伯胺单甲基化的一种方法。

一般由于Boc (叔丁氧羰基)易于反应,及中间体的提纯,因此常用于此类反应(图7)。

如果分子结构中具有不饱和的官能团如羰基、酯基、酰卤时,它也能够将其还原,选择性较差。

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