还原胺化反应的新进展
ru单原子催化还原胺化反应
ru单原子催化还原胺化反应Ru单原子催化还原胺化反应胺化反应是有机合成中一类非常重要的反应，通过胺化反应可以将含有氮原子的化合物转化为胺基化合物。
常见的胺化反应方法包括还原胺化和氨化反应。
其中，还原胺化反应是指通过还原剂将含有羰基（C=O）或亚胺基（C=N）的化合物转化为相应的胺基化合物。
这类反应通常需要高温和高压条件下进行，且反应条件较为苛刻。
近年来，研究人员发现使用贵金属催化剂能够显著提高还原胺化反应的反应活性和选择性。
其中，以Ru单原子催化剂为代表的贵金属催化剂在还原胺化反应中表现出了很高的催化活性和选择性。
Ru单原子催化剂具有许多优点，如高催化活性、较低的催化剂用量、可控的催化剂结构等。
在还原胺化反应中，Ru单原子催化剂能够有效地催化胺化反应，实现高产率和高选择性的胺基化转化。
此外，Ru单原子催化剂还具有良好的稳定性和循环再生性能，在反应过程中不易失活，有利于催化剂的重复使用。
Ru单原子催化胺化反应的机理主要包括胺化反应的还原步骤和胺化反应的开环步骤。
在还原步骤中，Ru单原子催化剂能够有效地还原胺化反应中的亚胺基或羰基，生成相应的胺基化物。
在开环步骤中，Ru单原子催化剂能够促进胺化反应中的C-N键的形成，实现胺基化转化。
Ru单原子催化胺化反应的反应条件和催化剂设计也对反应的催化效果有重要影响。
一方面，反应温度、反应时间和反应物比例等反应条件需要合理选择，以实现高产率和高选择性的胺化转化。
另一方面，催化剂的设计和制备也是关键因素。
研究人员通过调控催化剂的组成、结构和形貌等方面的参数，进一步优化了催化剂的催化性能。
除了还原胺化反应，Ru单原子催化剂还可以应用于其他有机合成反应中。
例如，Ru单原子催化剂在氨基酸合成、芳香胺合成和脱氢胺化等反应中都表现出了很高的催化活性和选择性。
这些研究结果表明，Ru单原子催化剂在有机合成中具有广阔的应用前景。
以Ru单原子催化剂为代表的贵金属催化剂在还原胺化反应中展现出了很高的催化活性和选择性。
还原胺化反应的应用及其机理研究
还原胺化反应的应用及其机理研究胺化反应的应用及其机理研究
作为一种十分重要的化学反应，胺化反应在化学工业中有广泛应用，如用来制
备有机延迟剂、合成着色剂。
本文将对胺化反应的应用和机理进行深入研究，为此有效应用以及进一步的研究提供参考。
1. 胺化反应的应用
胺化反应是一种化学反应，主要是在胺基与有机物中的碳原子或其他碳基之间
新生成胺基。
其中，植物提取物中常见的胺化反应：氨基酸到酒精或醛类衍生物之间的反应，也主要用于制备有机延迟剂，如氨基氯元素。
此外，还可用于合成着
色剂，例如由氨基酸和酚类衍生物经胺化反应合成的着色剂，可以更好地改善食品的感官质量，使食物更加色彩缤纷。
2. 胺化反应的机理
胺化反应的机理主要是由胺基和有机物的碳原子的相互作用，从而形成一个芳
香族键，并且将胺基与有机物中的烃类或其他衍生物之间形成叉型分子结构。
在此反应中，活性H应用于驱动反应，成为衍生物生成胺基而非原子的活力试剂。
值得注意的是，胺基有其独立的酸性或碱性，往往会影响其与有机物之间的反应机理。
3. 结论
总的来说，准确的应用和掌握胺化反应的机理，将有助于更好地运用胺化反应，以满足相关新的应用需求。
此外，对胺化反应的机理的深入研究也有助于我们正确理解胺化反应所发生的物理化学过程，从而使我们更好地掌握胺化反应。
吡啶硼烷催化还原胺化反应
吡啶硼烷催化还原胺化反应1. 引言1.1 背景介绍胃癌是常见的恶性肿瘤之一，全球范围内发病率高居前列，给人类健康带来了严重威胁。
目前，胃癌的治疗方式主要包括手术切除、放疗和化疗等，然而这些治疗方法存在着一定的局限性，如手术创伤大、化疗药物毒副作用严重等。
寻找新的治疗方法显得尤为重要。
吡啶硼烷是一种新型的有机硼化合物，具有良好的生物活性和药理作用。
近年来，吡啶硼烷被广泛应用于抗肿瘤领域，显示出良好的抗肿瘤活性。
吡啶硼烷的合成方法较为繁琐且产率较低，限制了其在临床上的应用。
寻找一种高效的合成方法成为当务之急。
在这种背景下，吡啶硼烷催化还原胺化反应成为研究的热点之一。
该反应可以高效合成吡啶硼烷，并且具有简单、底成本的优势。
本研究旨在深入探讨吡啶硼烷催化还原胺化反应的机理，优化反应条件，提高产率，为吡啶硼烷的合成提供新的思路和方法。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨吡啶硼烷催化还原胺化反应的机理，并寻找最有效的催化剂，优化反应条件，分析实验结果，并展示实验数据。
通过这项研究，我们希望能够揭示该反应的分子层面机理，为合成有机化合物提供新的方法和途径。
我们也希望通过探索吡啶硼烷催化反应的反应特性和效果，为相关领域的科研工作者提供参考和指导，推动该领域的发展和进步。
通过这一研究，我们还希望能够为环境友好型合成方法的研究和实践做出贡献，促进可持续发展的化学工程。
2. 正文2.1 反应机理探讨吡啶硼烷催化还原胺化反应是一种重要的有机合成方法，通过在吡啶硼烷催化剂的作用下将氨或胺与含有双键的有机化合物发生反应，生成相应的胺化产物。
该反应机理主要包括以下几个步骤：1. 吡啶硼烷催化剂与底物分子发生配位作用，形成催化剂-底物复合物。
这一步是整个反应过程的起始点，也是决定反应速率和选择性的关键步骤。
3. 经过氮碳键的形成，反应体系中生成了一个含有氨基或胺基的中间体。
接着，这个中间体可以继续参与反应，或者发生分解，生成不同的产物。
叠氮化合物还原成胺或酰胺的四种新方法
叠氮化合物还原成胺或酰胺的四种新方法近年来，利用叠氮化合物还原为酰胺和胺的方法由于许多优势的出现被越来越多的研究者所关注。
国际上研究者已经报道了一些有效的反应方法用于把叠氮化合物转化为胺或酰胺，这些方法大多经历了较低的收率、模板催化或慢反应等问题。
然而，对于由外部反应导致的化合物不稳定性和低反应收率，必须激发一种更有效的反应方法。
近年来，学者们研究的四种新反应方法，使用叠氮化合物还原为酰胺和胺，减少潜在的不稳定性和低收率。
第一种反应方法使用有机仿氧（tBuOCl）和DABCO作为催化剂，以及氮扩增剂（NIS）作为叠氮化合物的还原剂，直接将叠氮化合物还原为胺。
这个反应的优点在于，它可以以较低的温度（50度）与三个小时时间进行反应，而收率也很高。
第二种方法利用了磷酸溶液与硝酸金属铸片，也被称为“磷酸-金属铸片法”，是催化还原的一种实用方法。
与磷酸的共存，使得金属铸片在低温（60度）下能够进行反应，而且该反应可以在一个小时以内完成，收率也能达到90％。
第三种反应方法利用一种叫做N-H活化剂的新型前驱物和还原剂锂钠，利用高温（150度）可将叠氮化合物还原为胺。
这个反应的最大优点是它的适用范围更广，可以还原更多种类型的叠氮化合物，而收率也可以达到90％以上。
最后，第四种方法分子氢非均相反应和山梨醇的作用，也可以将叠氮化合物还原为酰胺，并在短时间内完成反应（2-3小时），收率通常在80％以上。
因此，在国际上，这四种新反应方法都已被广泛使用，更多的科学家尝试着结合这四种新方法，来探索叠氮化合物还原为胺或酰胺的新方法。
由于这四种新方法可以大大提高反应收率，减少化合物的不稳定性和低收率，因此大大提高了合成新材料的效率。
未来，通过这四种新反应方法，有望激发更多的新的材料的发展，为。
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。
三仲丁基硼氢化锂 还原胺化
三仲丁基硼氢化锂还原胺化三仲丁基硼氢化锂还原胺化是一种重要的有机合成方法，可以有效地将胺化合物转化为胺化物。
在有机合成领域中，胺化反应是一种常用的方法，可以制备各种各样的胺类化合物，具有广泛的应用价值。
而三仲丁基硼氢化锂还原胺化作为一种高效的还原剂，已经被广泛应用于有机合成领域。
三仲丁基硼氢化锂是一种强还原剂，具有高度的还原性能，可以有效地将含氮化合物中的N-H键还原为N-H键。
胺是一种含有氮原子的有机化合物，通常具有N-H键，与三仲丁基硼氢化锂反应可以发生胺化反应，生成胺化物。
胺化反应是一种重要的有机合成方法，可以制备各种不同类型的胺类化合物，具有广泛的应用前景。
胺类化合物在生物学、药物化学、材料科学等领域具有重要的应用价值。
因此，发展高效、环保的合成方法，是当前研究的热点之一。
三仲丁基硼氢化锂还原胺化作为一种高效的胺化方法，具有许多优点，如反应条件温和、产率高、底物范围广等，受到了广泛关注。
三仲丁基硼氢化锂还原胺化的反应机理相对复杂，主要包括胺化剂与三仲丁基硼氢化锂的反应、氢化过程以及产物的生成等步骤。
在反应过程中，三仲丁基硼氢化锂首先与胺化剂发生反应，生成中间体。
随后，中间体经过氢化反应，将N-H键还原为N-H键，最终生成胺化物。
反应条件、底物结构等因素都会影响三仲丁基硼氢化锂还原胺化的反应效率和选择性。
研究表明，三仲丁基硼氢化锂还原胺化在不同底物上具有不同的反应活性和选择性。
例如，对于一些含有特殊基团的胺化合物，三仲丁基硼氢化锂可能会出现不同程度的副反应。
因此，在设计合成路线时，需要综合考虑底物结构、反应条件以及目标产物的要求，以提高反应的效率和选择性。
在实际应用中，三仲丁基硼氢化锂还原胺化已经被成功应用于一些重要的有机合成反应中。
例如，通过三仲丁基硼氢化锂还原胺化可以高效合成一些医药中间体、农药原料等化合物。
与传统的还原方法相比，三仲丁基硼氢化锂还原胺化具有更高的产率和更好的底物适用性，为有机合成化学提供了新的思路和方法。
大分子还原胺化
大分子还原胺化一、大分子还原胺化是什么鬼？嘿，小伙伴们，今天咱们来唠唠这个大分子还原胺化。
这名字听起来是不是有点高大上，其实啊，它就是一种在化学领域里很有趣的反应呢。
简单来说呢，就是大分子在某些条件下发生的一种胺化反应，而且这个过程还涉及到还原的步骤哦。
我给你们举个例子哈，就像是一群小伙伴（大分子）要参加一个特殊的聚会（反应），这个聚会有特定的规则（反应条件），在这个聚会里呢，他们要进行一些特殊的互动（胺化过程），而且这个互动还得有个特殊的环节（还原）。
哈哈，这么说是不是很形象呢？二、大分子还原胺化的重要性这大分子还原胺化啊，在化学合成领域那可是相当重要的呢。
比如说在药物合成方面，很多药物的分子结构很复杂，就需要通过这种反应来构建特定的结构。
就好像盖房子一样，我们需要特殊的工艺（大分子还原胺化）来搭建那些复杂的部分（药物分子结构）。
再比如说在材料科学领域，一些高性能的材料也离不开它。
就像我们想要制作超级坚固又轻便的材料，就得靠这种反应来调整分子的结构，让材料具备我们想要的性能。
三、大分子还原胺化的反应条件1. 反应物的选择这个反应啊，首先反应物就很关键。
我们得选择合适的大分子，不是随便哪个大分子都能进行这个反应的。
就像我们做饭，食材得选对，不然做出来的东西可就不是我们想要的啦。
而且还得有合适的胺化试剂，这两者就像是搭档一样，得互相匹配才能顺利进行反应。
2. 反应环境反应环境也很重要哦。
温度、压力这些条件都得控制好。
温度高了或者低了，就可能导致反应失败或者得到不理想的产物。
就像我们养小宠物，环境太暖和或者太寒冷都不行，得给它们营造一个合适的生活环境（反应环境）。
压力也是一样的道理，如果压力不合适，反应就可能走偏啦。
3. 催化剂的使用还有催化剂呢。
这就像是反应的小助手，有了它，反应就能更快更顺利地进行。
不同的反应可能需要不同的催化剂，就像不同的工作需要不同的工具一样。
我们得找到那个最适合的小助手（催化剂），才能让大分子还原胺化这个反应顺利进行。
有机合成还原胺化反应总结
有机合成还原胺化反应总结1.溶剂的选择考虑到对反应底物和还原剂的溶解性等因素多用MeOH或DCE/DCM, 也有一些反应会用到THF、toluene、MeCN等。
MeOH 对很多胺类化合物以及NaBH3CN等还原剂的溶解性都很好，故一般MeOH和NaBH3CN的搭配使用居多；NaBH(OAc)3和DCE/DCM搭配使用效果较好；当反应需要温度较高时也可使用toluene 等溶剂。
2. 还原剂的选择常用的还原剂有NaBH(OAc)3、NaBH3CN、NaBH4、2-picoline borane complex等。
NaBH4还原能力较强，对于一些稳定的亚胺（如与C=N键有共轭结构亚胺）可以使用它作还原剂。
但它也可以还原醛酮或酯为醇，所以使用时要充分考虑反应物包含的各种敏感基团。
NaBH(OAc)3较为温和，对于活性高的胺是一种良好的还原剂。
NaBH3CN还原效果较NaBH4更好也最为常用，因为氰基的吸电诱导效应削弱了硼氢键的活性，使得它只能选择性地还原亚胺或席夫碱而不会还原醛、酮的羰基，从而避免了副反应的发生。
2-picoline borane complex 也具有较强的还原性，尤其对于一些杂环的醛类与胺生成的亚胺有很好的还原效果，并且可以“一锅法”参与反应，操作简便。
3. 催化剂的使用还原胺化反应通常需要在弱酸（pH=5～7）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。
而反应底物常为胺类化合物，反应体系呈弱碱环境，这时我们可以根据反应底物活性不同加入催化量的冰乙酸、Ti(i-PrO)3, BF3·Et2O等Lewis酸来促进反应的进行。
4. 反应温度及过程一般情况该类反应室温就可以得到理想的反应结果，而对于一些活性差或位阻大的底物例如仲胺和酮的反应，席夫碱的形成是关键，有时需要50～60℃甚至更高的温度，还原成胺的一步也可以升至50～60℃进行。
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2007年第27卷有机化学V ol. 27, 2007第1期, 1～7 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 1, 1～7* E-mail: wangdq@Received December 8, 2005; revised March 20, 2006; accepted May 8, 2006.2有 机 化 学 V ol. 27, 2007合成中得到广泛应用[2].最近Blechert 等[3]报道了多官能团化合物1在Pd/C 催化氢化条件下“一锅”完成双键还原、酮羰基还原胺化、醛的脱保护、醛的还原胺化、苄氧羰基的脱除5步反应形成双环哌啶并吡咯啉化合物2(Eq. 1).除了Pd 以外, 其它金属如Ni, Pt 等也被用作氢化胺化催化剂.Nugent 等[4]报道了在烷氧钛的存在下, 不对称烷基酮与(R )-1-甲基苄胺(MBA)反应, Raney-Ni 催化氢化产生立体选择性非常高的二级胺3, 然后Pd/C 催化氢解给出收率和旋光性比较好的一级胺4 (71%～78%收率, 72%～98% ee ) (Scheme 1). 同样如果烷基酮与 (S )-MBA 反应、氢解可以得到与3和4相反构型的胺. 该方法尽管从酮开始需要两步反应产生手性一级胺, 但试剂价廉易得, 有利于规模化生产.Scheme 11.2 金属络合物催化还原胺化金属络合物在催化氢化方面具有优异的催化活性, 而且比仅用金属催化氢化具有更好的选择性. Beller 等[5]报道了0.05 mol%的[Rh(cod)Cl]2与TPPTS (tris so-dium salt of meta trisulfonated triphenylphosphine)形成络合物催化各种醛与氨的还原胺化, 得到高收率的胺化产物(最高97%) (Eq. 2). Rh 络合物易溶于水, 反应可在水溶液中进行.Angelovski 等[6]应用0.5 mol%的[Rh(acac)(CO)2]催化氢化大环二醛与二胺形成大环二胺, 收率57%～76%, 而用其它还原胺化试剂[NaBH 3CN, NaB(AcO)3H]只得到不超过30%收率的产物. Rh 络合物在参与关环过程中具有更好的模板效应.2005年, Ohta [7]报道了以离子液体咪唑盐7为反应介质, 2 mol% [Ir(cod)2]BF 4进行的直接还原胺化, 不需任何配体的参与, 往离子液体中通入一定压力氢气, 获得收率79%～99%的二级胺(Eq. 3). 离子液体的阴离子部分对反应影响很大, 以[Bmim]BF 4为介质时收率最好. 氢气压力增大、温度升高有利于反应速率和收率的提高.天然含有胺基的化合物(吗啡、麻黄碱、氨基酸等)往往都是光活性的, 手性胺基的获得有着更重要的意义, 也是该领域研究的热点. 由醛(酮)直接或间接还原胺化为立体专一异构体是获得手性胺基化合物的重要途径. 目前已报道的是手性过渡金属络合物不对称催化还原亚胺[8], 其中以Ir, Rh 和Ru 与手性配体形成的络合物进行的不对称还原胺化较为常见.2004年Andersson [9]报道了Ir 的络合物催化亚胺还原胺化反应(Eq. 4). 由酮与胺反应, 经过亚胺8, 然后被膦-噁唑啉与铱的络合物10进行催化氢化, 可得R 型为主的手性胺9.Kadyrov 等[10]报道了同样的反应, 以[(R )-tol-binap]- RuCl 2为催化剂对芳香酮的还原胺化, 得到84% ee 的R -异构体, 而对脂肪酮的反应, 对映选择性一般低于30%.由酮与胺形成亚胺, 不需分离直接进行还原是更简单实用的方法, 然而成功的报道为数不多[11]. 2003年,Zhang 等[12]报道了在Ti(OPr-i )4存在下, Ir-f-Binaphane (14)催化氢化各种芳香酮与对甲氧苯胺的还原胺化, 取得收率和对映选择性都非常好的结果(最低93%收率, 最高96% ee ), 其反应过程见Scheme 2. 首先在Lewis 酸No. 1傅滨等：还原胺化反应的新进展3(与亚胺12成平衡状态); 然后在I 2的引发下, Ir-f-Binaphane 络合物催化亚胺氢化得到手性胺13. Ti(OPr-i )4能够促进羰基与胺缩合, 但对产物的对映选择性无任何影响. 然而该方法对于烷基亚胺的还原无对映选择性.Scheme 22006年, Devisi 等[13]应用[Ir(ddppm)(COD)]X (15, 图1)催化各种芳香亚胺的还原胺化, 得到80%～94%的对映选择性和100%的收率, 氢气压力仅需要常压即可, 高压反而使催化剂失活. 溶剂对催化活性影响很大, 二氯乙烷为最佳溶剂, 催化剂阴离子部分以4BF -,6PF -对反应活性和选择性有着非常重要的促进作用, 如果是Cl －则反应速率和收率会大大降低.图1 化合物15分子结构Figure 1 Molecular structure of compound 15关于金属络合物催化氢化进行的还原胺化在化学选择性方面的应用已经比较成功, 而在立体选择性方面仍然需要提高, 高效、高对映选择性、适于工业生产的还原胺化金属络合物催化剂亟待开发.2 金属氢化物为还原剂2.1 NaBH 4硼氢化钠能够成功地还原C ＝N 成C —N, 同时也可容易地将醛(或酮)羰基还原成醇, 因此该方法必须分步进行, 尽管需要两步才能完成胺化过程, 但由于该反应试剂简单且条件温和, 文献报道其应用非常之多. 其它与NaBH 4相似的还原体系如NaBH 4-ZnCl 2[14a],ZnBH [14b], NaBH -NiCl [14c]等也被应用.值得一提的是Lewis 酸或Brönsted 酸与NaBH 4形成的催化体系, 催化活性和选择性都得到提高. Bhat-tacharyya 等[15]报道了利用NaBH 4-Ti(OPr-i )4进行酮的直接还原胺化, 生成高收率的伯胺(72%～96%), 而当与醛进行胺化反应时可得到中等收率以上的对称二级胺(50%～78%). 机理是首先生成氨基醇的钛氧化物中间体16, 然后被硼氢化钠还原(Scheme 3). 最近Cho 等[16]报道固体酸H 3BO 3, PTSA, 己酸分别与NaBH 4配合还原各种芳香亚胺, 反应时间由原来的几个小时缩短至几十分钟, 收率达到99%.Scheme 32.2 NaBH 3CN 和NaB(OAc)3H源于NaBH 4的NaBH 3CN 和NaB(OAc)3H 在直接还原胺化时有更好的化学选择性, 能够避免羰基还原成醇的副反应, 因而可以使醛(或酮)与胺发生“一锅”反应, 直接进行还原胺化, 二者在合成中应用的文献随处可 见[17]. 但是它们在使用时又有不同的特点. NaBH 3CN 易溶于质子溶剂, 在不同pH 值的溶液中显示出不同的还原能力, pH ＝6～8时活性最好, NaBH 3CN 进行还原胺化时用量要超过5倍甚至更多, 而且后处理时往往产生少量剧毒的HCN 和NaCN 副产物. NaB(OAc)3H 是另一种广泛应用的还原胺化试剂. Abdel-Magid [18]曾详细研究了NaB(OAc)3H 用于各种醛和酮与不同胺的还原胺化反应, 均取得比较好的收率, 即使对碱性较弱的芳香胺与酮进行还原, 同样得到比较高的收率, 一般在非质子溶剂中应用, 如CH 2Cl 2, THF 和乙氰等. 所得产物立体异构体的比例主要取决于底物的结构. NaB(OAc)3H 在醇和水中不稳定、易分解, 因此在进行反应时可根据需要选择合适的还原剂. 微波辐射有利于提高还原剂的活性和化学选择性[19].与NaBH 4相似, Lewis 酸如ZnCl 2, Ti(OPr-i )4等能够使NaBH 3CN 和NaB(OAc)3H 的还原活性得到提高, 然而如何使活性和选择性的提高达到恰如其分, 往往在实际应用时有所改进. 最近McDonald 等[20]报道了将Ti(OPr-i )4中的一个异丙氧基用Cl 代替即TiCl(OPr-i )3,然后与NaBH(OAc)3组成还原体系, 对醛与各种缺电子芳香胺及杂环胺的还原反应, 得到收率比较好的胺化产物.2005年, Kim 等[21]报道了与NaBH(OAc)3相似的NaBH(OEh)3 (Eh 为2-乙基己酰氧基)作为还原剂, 还原甾体酮17与胺18的反应, 给出收率97%和异构体比例4有 机 化 学 V ol. 27, 200724∶1 (3α/3β)的胺基甾体化合物19 (Eq. 5), 而用NaBH(OAc)3进行还原时两种异构体比例为3∶1. NaBH(OEh)3由2-乙基己酸与NaBH 4反应制备. 体积比较大的2-乙基己酰氧基和甾体分子本身空间构象决定了产物的高立体选择性.3 硼烷还原法1995年, Dimare 等[22]曾报道了BH 3•Py 体系在甲醇中4 Å分子筛的辅助下对醛(酮)与二级胺的直接还原胺化, 得到不同收率的胺化产物, 与醛(酮)和胺的结构有关, 空间位阻大则收率低, 以环己酮与苄胺的还原胺化收率最高(96%).此后, Kikugawa 等[23]发展了Picoline-BH 3作为还原胺化试剂, 以MeOH-AcOH 为溶剂, 各种醛(或酮)与胺反应都得到比较满意的收率(醛45%～95%, 酮73%～95%). Picoline-BH 3是易得的固体, 能够承受150 ℃高温, 另外很容易通过重结晶纯化, 长期保存不分解; 即使在少量水的存在下, 收率基本不变, 作者还专门发展了MeOH-HOAc-H 2O 体系作为溶剂, 与仅用甲醇为溶剂相对照, 收率略有降低.2003年Yoon 等[24]报道了癸硼烷作为还原剂对醛(或酮)与芳香胺进行的胺化及氨烷基化反应(Scheme 4).癸硼烷在极性溶剂中还原性比较低, 但在质子溶剂中还原性增强, 当R 1为芳基时都能得到收率比较好的叔胺产物(64%～98%). 当R 1为烷基时, 该反应不能发生, 原因可能是烷基胺碱性较强, 在碱性溶液中癸硼烷的还原活性会大大降低.Scheme 44 有机小分子催化的还原胺化近几年来, 有机小分子催化在有机合成中应用取得比较大的进展, 同样被用于催化还原胺化反应. 2002年Ohsawa [25a]研究了等计量的Hantzsch 二氢吡啶酯20(图2)与催化量的Sc(OTf)3对各种取代芳香醛与对甲氧苯胺的还原胺化, 都得到比较好的结果(收率高达98%). 2004年, 作者[25b]分别比较了各种芳香酮和芳香醛与对甲氧苯胺的还原胺化结果, 其中醛显示出更好的还原胺化选择性, 而芳香酮与胺的反应必须有分子筛的加入才能顺利完成, 收率普遍低于醛与胺的反应(62%～82%) (Eq. 6), 这是由于酮的空间位阻较大所致. 对于其它胺与醛或酮的反应尚有待于进一步研究.图2 化合物20分子结构Figure 2 Molecular structure of compound 202005年, List 等[26]报道了用等计量的Hantzsch 二氢吡啶羧酸酯20与1 mol%的催化剂Brönsted 酸22(图3)催化各种芳香亚胺的还原反应, 收率高达96%, 对映选择性80%～93% (Eq. 7). 这是有机催化剂在不对称还原胺化反应中取得的突破性进展. 其反应机理被认为是通过Scheme 5循环过程进行. 亚胺与Brönsted 酸22结合成手性亚胺离子对23(可能通过氢键使之稳定), 然后Hantzsch 二氢吡啶酯20提供活性氢对亚胺加成, 经过中间体25, 产生手性胺26, 同时二氢吡啶转化为吡啶环化合物24. 从该过程可以看出Brönsted 酸在催化活性、尤图3 化合物22分子结构No. 1傅滨等：还原胺化反应的新进展5Scheme 5其是对映选择性方面起着决定性作用. 作者研究了R 为不同基团时22对反应的催化作用, 发现为1,3,5-三(异丙基)苯基时催化剂的活性和对映选择性最好.不久MacMillan 等[27]报道了有机小分子催化剂进行的直接还原胺化反应. Terada-Akiyama 催化剂27(图4)与二氢吡啶酯20, 在5 Å分子筛的存在下, 催化对芳香甲酮与对甲氧苯胺的还原胺化达到非常好的对映选择性(82%～97%)和转化率(60%～87%). 对各种烷基酮与对甲氧苯胺的还原胺化同样显示出比较好的催化性能 (49%～75%收率和81%～94% ee 值), 对苯乙酮与各种芳香胺的胺化也给出比较好的结果. 直接还原胺化可以减少操作步骤, 避开亚胺的制备, 一些烷基酮所得的亚胺很不稳定. 直接进行还原胺化并取得比较好的结果正是我们所希望的. 这是迄今为止, 有机小分子催化剂在不对称还原胺化方面最为成功的应用. 相信随着有机催化剂的不断开拓, 将会为还原胺化提供更多更好的方法.图4 化合物27分子结构Figure 4 Molecular structure of compound 275 其它来源氢的还原胺化法甲酸常作为胺(氨)基中还原氢的来源. 2002年, Al-legretti[28]报道了用HCOONH 4与Pd/C 高立体选择性的对环己酮类化合物还原胺化(Eq. 8). HCOONH 4既是氢的来源又是氨基的来源. 协同式氢转移机理被用于解释该类反应(Scheme 6). 第一步, 氨与羰基缩合形成α-羟基胺31, 此时氨基在空间位阻较小的一面; 第二步, Pd催化氢转移, 避免了外式胺的形成. 协同式氢转移可能是由Pd(0)氧化插入甲酸形成中间体后发生的(原文电子转移方式可能有误, 此处已改正). 该反应试剂对于空间位阻较大的环烷酮的还原胺化具有立体专一性, 即氨基从空间位阻较小的一面进攻.Scheme 6α-氨基酸作为生命有机体的基本组成单位, 其合成一直受到广泛关注. 由α-羰基酸进行还原胺化是非常简便的方法. 2001年Ogo 等[29]报道了Cp*Ir 络合物催化的丙酮酸与HCOONH 4在水溶液中室温反应得到氨基酸, 收率与溶液的pH 值密切相关. 2004年Ogo 和Fukuzumi [30]详细考察了[Cp*Ir III (bpy)H]n X (X ＝SO 4, n ＝2; X ＝PF 6, n ＝1)催化α-羰基酸还原胺化成为氨基酸, 反应在NH 3/H 2O 和HCOOH 中进行, pH 值5～6.5是最佳介质条件, 作者应用该法于各种氨基酸的合成, 都得到比较高的收率(81%～97%). 反应过程见Scheme 7, 酸性质子使羰基活化, 氨亲核进攻羰基碳, 形成α-亚胺羧酸, 然后被[Cp*Ir III (bpy)H]n 还原得到氨基酸. 该方法化学选择性非常好, 而立体选择性尚未解决.2004年, Wills [31]报道了分子内的“一锅”还原胺化反应(Eq. 9), 由被保护了的脂肪胺基酮36与甲酸和甲酸铵反应, 然后加入0.25 mol%的[(p -cymene)RuCl]2 (cy-mene 为甲基异丙基苯), 0.5 mol%的(R ,R )-TsDPEN (38)和HCO 2H/Et 3N, 最后得到收率和对映选择性比较高的分子内还原胺化产物37.还原胺化还有其它许多种方法, 如Bu 3SnH/SiO 2[32],6有机化学V ol. 27, 2007Scheme 7Bu2SnCl2/PhSiH4[33]等, 它们在应用中不断改进和发展. 在此不一一赘述.6 结束语合理的应用直接或间接还原胺化方法可以制备含有胺基(包括一级、二级、三级胺)的化合物. 尽管有些反应详细的机理还不十分清楚, 但它们已经在合成中得到广泛应用, 并在应用中不断得到发展. “绿色”、高效是发展方向之一, 如以支载的NaBH(OAc)3进行反应[34], 以水(或含水)溶剂[35]或离子液体[7]为反应介质, 微波辐射提高还原剂活性和选择性等. 同时在不对称还原胺化方面仍然有待于提高[36], 已经报道的有限的实例都是过渡金属络合物催化亚胺还原获得比较高的活性和立体选择性, 底物结构往往起着重要作用; 有机小分子催化反应方兴未艾, 为还原胺化反应提供了新的思路. 尽管还原胺化这一普通、经典的反应已经成为形成C—N键的方便的工具之一, 然而面对众多含手性胺(氨)基的化合物, 发展高效、高选择性的不对称还原胺化方法仍然是该领域的主要研究目标.References1 (a) Emerson, W. 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