酰胺的还原综述

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化学通报
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进展评述
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摘 择性。 关键词 要 !"#$%&’$
酰胺还原反应研究进展
陈 晓 花文廷#
（北京大学化学与分子工程学院 北京 !""#$!）
重点讨论了酰胺还原反应的最新研究进展， 并比较了不同还原方法对反应底物的结构选 酰胺 选择性还原反应 还原剂
［"］ 相对比较便宜， 所以工业上还经常使用。例如， 用于维生素 !" 中间体核糖胺的合成 等。内酰胺
的还原 更 容 易 一 些， 可 以 在 比 较 温 和 的 条 件 下 进 行。 如 ! ［ %， #$#氮 杂 双 环 %， &］ #"#氧 癸 烷 （’()*+,-.(./） 的还原， 以氧化铂为催化剂， 在 $0"12 的盐酸中常温常压下反应 $3 4 后， 可以大量地 生成相应的胺。
（*.硼二环 ［ & 9 & 9 )］ 壬烷） 是一个有很好选择性的试剂。它与乙硼烷相 在硼氢化试剂中， *.$$3 比， 其优点是不与胺生成复合物。*.$$3 可将内酰胺还原成环胺， 也能还原醛、 酮、 烯和缓慢地还原 ［,:］ 腈 。
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有机硅还原剂 （ ’(） （ 88%& ） 有机硅烷作还原剂， 必须在催化剂存在下， 才能顺利进行。例如 85, ;"%, 和 <5% &、
［?7］ 到不同的产物 。
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5774： GG5K7H9 "LAM9 AL9 L2
这是由于酰胺的氨基部分与 !"#$%& 的空间阻碍作用， 导致 ’—( 键更易断裂， 从而生成胺。
［)*］ 乙硼烷 作为良好的还原试剂， 能顺利地还原酰胺， 特别是取代的酰胺。乙硼烷对不同官能 硝基、 氰基虽 团的活性顺序是： 羧酸、 酰胺 + 烯烃 + 酮 + 腈 + 环氧 + 酯 + 酰卤 + 硝基化合物。酯基、
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其它常用的还原酰胺的金属硼氢化合物还有 H-%2 、 （ -%2 ） 等。在 !"-%2 /甲醇/ !"-%2 和 6I ［?4］ 二乙二醇二甲醚的还原体系中， 一级、 三级脂肪族酰胺被还原而二级酰胺不被还原 。 氮、 硫、 氧 取 代 的 硼 氢 化 试 剂 比 5,-%2 有 更 高 的 活 性， 常 用 于 酰 胺 的 还 原。 如 5,-%+ G （ D*%+ *%+ D） ， ， ， 5,-%+ D) ， 5,-%（ 5,-%（ 5,-%) 5E>+ 等。 ) &+ **$) ） ) 5%-. ） 更有意义的是， 当用 !"#-%（氨基硼氢化锂） 来还原三级酰胺时， 随着取代氨基的不同， 可以得 )
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合物还原剂， 由于分子中的不同的电子效应和空阻效应的影响而大大地增加了它的还原选择性。 （&’(） （ *%) &*%+ *%+ &） ［ #$%（ 它们都能将酰胺 常用的还原剂有： !"#$% !"#$%+ 和 *, )、 + &-./ ! ） +］ + 等， （二异丁基氢化铝） 在还原 ! ， 还原成醛和还原成相应的胺。例如 01-#% "不饱和的三级酰胺时比 ［3］ !"#$%2 更有效 。
（4）
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硼氢化合物还原剂 有机硼化合物由于其良好的选择性， 在酰胺还原反应中一直受到广泛的重视和采用， 对它们的
研究也较系统和深入。 硼氢化钠具有中等的还原能力， 在常温下它不能还原酰胺、 腈、 羧酸酯和羧酸。而在回流的四 氢呋喃中， 可以将二级酰胺和三级酰胺还原。在回流的叔丁醇和甲醇混合液中， 能将内酰胺还原成 ［4］ 胺 。在磺酸的存在下， 也可以将酰胺直接还原成胺。 5,-%2 在二甲基亚砜中， 在二级酰胺和三级酰胺共存的情况下， 如果二级酰胺被 *-6 活化， 则被 5,-%2 还原成类半缩 ［7］ 醛， 而三级酰胺则不受到影响 。
陈 晓 博士生， 现从事杂环化学和不对称合成。#联系人 男， %$ 岁，
%"""&!"&%’ 收稿， %"""&!!&%( 修回
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芳香酰胺还原， 有氢解反应发生， 同时还有少量醇生成。另外， 该法的条件也比较苛刻。但催化剂
（7）
［8］ 也可以还原酰胺 ： 5,-%2 在乙酸或三氟乙酸中，
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5,-%2 ， *9) *&&% 甲苯， 2<=
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其还原能力接近 5,-%2 中加入路易酸 #$*$) 、 9>*$) 等其还原能力增强。例如加入 #$*$) 后， ［?<］ 如 *@*$+ 、 !"#%2 。当 5,-%2 中加入过渡金属的卤化物， A"*$2 、 6B*$2 和 5"*$+ 能够形成相应的络合 ［??， ?+］ 物， 后者比 5,-%2 本身有更强的还原能力， 如 5,-%2 /A"*$2 几乎还原所有的酰胺和内酰胺 。
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体可以是中间 （初步） 还原产物， 也可以是与辅助试剂产生的非还原的生成物。总之， 整个还原过程 是分步进行的。根据所用试剂和还原剂的不同， 主要有下列几种类型： （!）酰胺与氟硼酸三乙氧钅 翁盐 （ "#$ % & ’() ） 作用先形成氟硼酸亚胺醚， 再用 *+’,) 在 -. 还
［ ］ %!" D %E"F 和 !G"! H !"I D ’G"’ H !"I JK0 压力下进行的 ! ：
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（!）
催化氢化法由于在高温下进行， 副反应较多。如还原一级酰胺时， 同时能发生 ! &烷基化反应；
酰胺还原反应是有机合成中最重要的反应之一。它在天然产物合成、 药物合成、 日用化学品工 业， 乃至重化工工业中， 都有着极其广泛的应用。在实际应用中， 所选用的酰胺化合物往往都是具 有多个官能团的复杂分子， 所以酰胺还原反应的选择性是最关键的。因此， 所有关于酰胺还原反应 的研究， 几乎都是为了寻找和合成具有不同结构的还原剂来提高酰胺还原反应中的官能团选择性、 区域选择性和立体选择性。选择和控制还原反应条件， 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， 这其中最重要的是酰胺还原成胺的反应， 本文将通过胺的生成反应， 分 别对不同类型的还原体系的还原能力和选择性进行讨论。根据酰胺还原反应的中间过程， 又可将 其分成直接还原法和间接还原法两种类型。
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金属氢化物还原法
金属氢化物是酰胺还原反应中最常用的一类还原剂。金属氢化物可以写成通式： 7; <= ， <= 代表金属及其烷基、 氨基化合物。酰胺中的羰基在受到氢负离子进攻时， 生成四面体过渡态 （见式 ， 经 8—’ 键或是 8—5 键的断裂而生成醛或胺。反应方向一般取决于还原剂的结构和氮上取代 >） 基的性质等。
（ 885& ） 在常温下就能高产率地还原酰胺， 而分子中的环氧、 酯和卤素等基 <5% : 等铑类催化剂配伍，
［,=］ 团的存在不受影响 。
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溶解金属还原法 酰胺也可被溶于液氨中的碱金属还原成胺， 虽然这是一个较老的方法， 但有时也还使用， 如 3A
［,F］ 在液氨中可以将苯甲酰胺还原成苯甲胺 。
. 直接还原法