还原反应机理

碱度的影响 取代基的影响
OCH 3
NO 2
OCH 3 NH2
NO2
NO2
2020/3/还6 原过程
部分还原、完全还原
16
二、用含氧硫化物的还原
亚硫酸盐 连二亚硫酸钠
(1) 亚硫酸盐还原
亚硫酸盐可将硝基、亚硝基、羟胺基、偶氮基还原成 氨基，将重氮盐还原成肼。
?
Ar N 2
HSO4?
???? ? ?2 NaHSO3 ? H2 SO4
?
?
C6H5 N H 2 ? N H 2C6H5 ??slow?? NH2C6H 4 ? C6H 4 NH2
? ? k[ ArNHNHAr][ H ? ]2
2020/3/6
8
2 ArNO2 ? 5Zn ? H2O ? ArNHNHAr ? 5ZnO
第一阶段： 100~105℃
12~13%NaOH 还原
2020/3/6
2
2. 反应机理及影响因素
CO+ M
M-e CO M
H CO M
H C OH
O Ar N
O
Fe-e
OH
O
Ar N O
Ar N OH
Fe-e
O
Ar N
OH
H _H2O
Fe-e
H
Ar N O
Ar N O
Fe-e Ar N OH
A20r20/3N/6 OH
H
Ar
H
Fe-e
N OH
Ar
H
NH
第二阶段： 90~95℃
9%NaOH
还原
第三阶段： 50℃
稀盐酸
转位
第四阶段：
稀硫酸及硫酸钠 成盐析出
2020/3/6
9
二、锌粉其它还原
(1) 锌粉将硝基还原为氨基
NH2
NO2
Zn/NaOH
C2H5OH,reflux, 1h
NH2
NH2
抗组胺药奥沙米特（ oxatomide ）中间体
(2)锌还可将醛或酮还原成醇
Na2S 2O 4/H 2O
COOH
30 ~ 33?C,1h
O
HN
O
N
H
NH 2 COOH
抗凝血药莫哌达醇（ mopidamol）中间体
2020/3/6
18
9.1.3金属氢化物还原剂 1.底物与进攻试剂
▲
LiAlH4 LiBH4 KBH4 NaBH2S3
Ar N
NH
?????? ? Acid? hydrolysis ? 2H 2O ,?2 NaHSO4
ArNHNH2
NO2 Na2SO3/NaHSO 3
SO3NaSO3Na
NHSO 3Na
+
SO3Na H3 O
NH2
SO3Na
HO
OH
2020/3/6
OH
17
(2)连二亚硫酸钠还原
O
HN
O
N
H
NO 2
85 ~ 90?C,1 ~ 2h
Ph
CH CH2CH2OH
Ph
5
（3）锌和锌汞齐作为还原剂
一、强碱性介质中锌粉还原 亚硝基、羟胺化合物
氧化偶氮化合物
+ ArNO ArNHOH
副反应 3 ArNHOH
+ ArN=NAr H2O
O
+ ArN=NAr ArNH2
O
+ ArNHOH H2
+ ArNH2 H2O
Fe-e Ar
NH
H
Ar NH2
3
（1）铁和低价铁盐为还原剂
4 ArNO2 ? 9Fe ? 4H 2O ? 4 ArNH2 ? 3Fe3O4 电解质 介质 化学结构与反应活性
铁的品质和用量 过程与特点
O2N 2020/3/6
CHCN CH 3
Fe/NH 4Cl H2N
95?C,1.5h
CHCN CH3
CH COOH CH 2 CH 3
抗凝血药吲哚布芬（ Indobufen ）
2020/3/6
11
（4）锡和二氯化锡作为还原剂
在酸性条件下可还原硝基成氨基
O2N
CH3
CH3
Sn/HCl
N CN
H2N
CH3
85?C
CH3
CH3
N CN
CH3
驱虫药甲氨基苯脒中间体
HO
NN
OH
SnCl2/HCl
H2N
OH
第九章 还原反应
增加氢原子
减少氧原子
9.1 化学还原反应
9.2 催化氢化
Байду номын сангаас
2020/3/6
1
9.1 化学还原反应
? 9.1.1 金属还原剂
? 1. 底物与进攻试剂
? ▲活泼金属
? ▲合金
? ▲其盐类。
? 一般用于还原反应的活泼金属有碱金属、 碱土金属、以及铝、锡、铁等。合金包括钠汞 齐、锌汞齐、铝汞齐、镁汞齐等。金属盐有硫 酸亚铁、氯化亚锡等。
O
OH
Zn/NaOH
C
CH
C2H5OH ,70 ~ 74?C, 2h
钙拮抗剂盐酸马尼地平（ manidipine ）中间体
2020/3/6
10
酸性条件下
还原醛基、酮基为甲基或亚甲基
Clemmensen 反应
O
N O
CH COOH CH 2 CH 3
Zn,(C 2H 5)O
HCl(g) 0?C
N O
CH2 N
O
HN
S
2020/3/6
KBH 4/NaOH/EtOH
CH2 N
OH
HN
S
驱虫药左旋咪唑中间体
15
还原剂的影响：
4 ArNO2 ? 6Na2S ? 7 H2O ? 4 ArNH2 ? 3Na2S2O3 ? 6NaOH
ArNO2 ? Na2S2 ? H 2O ? ArNH2 ? Na2S2O3
2020/3/6
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NO 2 F
3. 实例分析
NH 2 F
F
F
Na
CH3(CH2)4COCH 3
CH3(CH2)4CHCH 3
OH
Sn/HCl
O2N
COOH
H2N
COOH
2020/3/6
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9.1.2 含硫化合物还原剂
一、用硫化碱的还原
硫化钠 硫氢化钠 多硫化钠 铵类硫化物 硫化铁
还原芳香族硝基 ——齐宁（Zinin）还原 ArNO2 ? 6S2? ? 7H 2O ? 4 ArNH2 ? 3S2O32? ? 6OH ?
消炎药苯恶洛芬中间体
4
（2）钠和钠汞齐作为还原剂
Birch反应 芳香族化合物
液氨
H3C
OH
非共轭二烯
H3C
OH
Li/NH 3/Et 2O
?40?C,30min
H
H3CO
H3CO
Bouveault-Blanc 反应： 羧酸酯 金属钠+无水乙醇 伯醇
Ph CH CH2COOEt
202P0h/3/6
Na/EtOH/AcOEt
电子供给者 硫化物
质子供给者 水或醇
S22 ?
S0 ? S 2? ? S22?
2020/3/浓6 度较稀时是一个双分子反应过程
14
OH
CH3
CH
OH
CH3
CH
KBH4/EtOH
reflux HO
O
避孕药炔诺酮中间体
O
OH
NaBH 4/CH3OH
Cl
CH2Cl
Cl
CH2Cl
r.t.,2 h
Cl
抗真菌药芬替康唑中间体 Cl
2020/3/6
6
一、强碱性介质中锌粉还原
亚硝基、羟胺化合物
氧化偶氮化合物
氢化偶氮化合物
+ ArN=NAr 2H2
O
副反应：
+ ArN=NAr 3H2
O
2020/3/6
+ ArNHNHAr
H2O
+ 2ArNH2
H2O
7
一、强碱性介质中锌粉还原
亚硝基、羟胺化合物
氧化偶氮化合物
氢化偶氮化合物
联苯胺系化合物