第1章 高选择性有机合成试剂

1、现代有机合成化学现代有机合成化学 第一章第一章 高选择性有机合成试剂高选择性有机合成试剂1.1 高选择性取代试剂高选择性取代试剂一、卤化试剂一、卤化试剂（一）氯化试剂（一）氯化试剂1. N-氯代丁二酰亚胺氯代丁二酰亚胺(NCS)不需引发剂，也不用光照。如：2-芳基-4,5-二甲基噻唑的选择性氯代反应，区域选择性在99%以上。2. 氯化亚砜氯化亚砜(SOCl2) -自学自学 在仲胺催化下，NCS还可以作为多种羰基化合物(醛、酮、酰氯、酯等) -氢的氯代试剂。在手性仲胺催化下，可以得到具有对映选择性的氯代产物。3. 氯硅烷氯硅烷 三甲基氯硅烷(TMSCl)在催化量的二甲基亚砜(DMSO)存在下，可

2、很好地将伯醇和叔醇转化为相应的氯代烃，而仲醇却几乎不反应。4. 四氯化碳四氯化碳/三苯基膦三苯基膦(CCl4/PPh3) 三苯基膦易与氧结合，在CCl4或CBr4存下，卤原子取代醇分子中的氧，得到相应的卤代烃。三烷基膦也可以用于 这类反应。5. 甲基磺酰氯甲基磺酰氯/氯化锂氯化锂(MsCl/LiCl) 甲基磺酰氯和氯化锂可以实现醇的氯代。这个氯代试剂不含强酸性物质，反应中也不会产生强酸性物质，后处理也不需要酸化；因此对于许多对酸性物质敏感的底物，如分子中含有双键或者含有甲氧基甲基(MOM)保护的酚羟基等底物极为适用。将氯化锂换成溴化锂，可以得到相应的溴代产物。6. 2,3,4,5,6,6-六氯

3、六氯-5,6-二氢苯醌二氢苯醌仲胺仲胺 是非常温和的氯代试剂，多用于羰基化合物-氢的氯代，反应一般需要仲胺为催化剂，当使用手性仲胺或加入手性助剂时，可以得到手性-氯代羰基化合物。7. 三聚氯氰三聚氯氰(TCT)在DMF存在下，三聚氯氰几乎能够定量地将醇转化为氯代物， TCT是相当廉价且高效的氯代试剂。当向反应中加入溴化钾时，还可以高产率地得到溴代产物。伯、仲、叔醇的氯代反应都能够定量完成，相比之下，溴化物的产率稍低。8. N-氯代二异丙胺氯代二异丙胺 选择性好、操作简单是 N-氯代二异丙胺作为氯化剂的主要优点。在稀硫酸溶液中，光照下，N-氯代二异丙胺可以氯代正庚醇烷基碳链末端上的氢，而醇羟基不

4、发生反应。（二）溴化试剂（二）溴化试剂1. N-溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺(NBS) 在光照下，NBS在乙腈溶液中可以使邻甲氧基甲苯发生侧链甲基上的选择性溴代反应，无光照条件下，则发生苯环上的选择性溴代反应。 在乙腈或乙酸乙酯溶液中，Lewis酸 Mg(ClO4)2催化下，NBS可以作为1,3-二羰基化合物 -氢的温和溴化剂，而且不与其他侧链氢反应。底物含双键或其他敏感基团时，也不影响反应的选择性。类似地，N-氯代丁二酰亚胺和N-碘代丁二酰亚胺也可以作为1,3-二羰基化合物-氢的氯化试剂和碘化剂，选择性同样很高。2. 溴溴/三苯基膦三苯基膦(Br2/PPh3) 溴和三苯基膦能将醇甚至酚转化为

5、相应的溴代烃。磷极易与氧结合，能夺取醇或酚分子中的氧原子，利于溴的进攻。三苯基膦还有一个作用就是与溴结合生成二溴化三苯基膦(Ph3PBr2)，从而稳定溴使其不易挥发。3. 过溴型季铵盐过溴型季铵盐(R4N+Br3-) 是稳定的固体，具有反应条件温和、操作简便、选择性强、溴化产率高等优点。与芳胺、酚、酚醚反应主要生成对溴代产物；与芳甲酮反应得到高产率的-溴代酮。三溴化苄基三甲基铵(BTMABr3)、三溴化苯基三甲基铵(PTMABr3)、三溴化苄基三苯基鏻(BTPBBr3)等也能发生类似反应，只是在具体反应中选择性有所不同。 三溴化苄基三甲基铵在NaOH的冰水中与酰胺反应得到高产率的N-溴代酰胺。

6、在一般的Hoffmann降解反应中N-溴代酰胺很难分离得到，因为它很容易继续反应生成胺；该反应为N-溴代酰胺的合成提供了一种方便的方法。4. 四溴环酮四溴环酮(TBCO) 全称为2,4,4,6-四溴-2,5-环己二烯酮，为黄色固体，由2,4,6-三溴苯酚和液溴反应制得。四溴环酮可用作芳胺和酚类化合物的选择性溴化剂，与酚、芳甲醚及芳胺反应均得到单溴代产物，产率高达90%。例如，苯酚与四溴环酮反应，单溴代产率达到95%，溶剂对邻、对位产物比例影响较大，选用适当溶剂可实现不同的区域选择性溴化反应。手性cat. 催化量的叔胺存在下，四溴环酮还可以作为酰氯化合物 -氢的溴代试剂。以手性叔胺为催化剂时，可

7、以得到手性溴代产物。二、硝化、磺化、胺化试剂二、硝化、磺化、胺化试剂（一）（一） 硝化试剂硝化试剂 硝化反应常用浓硝酸和浓硫酸或三氟甲烷磺酸等强酸的混酸作为硝化剂，优点是普适性强，缺点是酸性太强、腐蚀性强、操作危险、后处理困难、选择性差。反应条件温和、选择性好的硝化剂主要以氮氧化物、稀硝酸、或硝酸盐替代浓硝酸，或者以催化剂替代浓硫酸等进行改进。1. 硝酸硝酸 在相转移催化剂存在下，稀硝酸(60mg/g)为硝化剂，在水/有机两相溶液中，酚和取代酚高选择性地发生硝化反应，生成相应的单硝化产物，产率和选择性均大于90%。2. 氮氧化物氮氧化物 (NO2、NO)沸石, 75 在O2和HZSM-5型沸石

8、存在下，甲苯与NO2反应，主要得到单硝化产物，邻、对位产率之比为0.08，选择性很好。在同样条件下，氯苯与NO2反应，选择性也不错。以三氯化铁为催化剂， NO2和O3还可以实现钝化芳环的硝化反应，产物以单硝化芳烃为主。在O3和高岭土(K10)或者沸石(HZSM-5,HBEA-25)存在条件下，甲苯或氯苯与NO2反应，单硝化反应区域选择性差；双硝化反应主要以2,4-二硝基产物为主。沸石，75 以沸石为助剂，在四氯化碳溶液中，NO 可以将烯硝化而不破坏双键，也不影响芳环、烯丙位或苄位氢。（二）（二） 磺化试剂磺化试剂1. 硫酸硫酸 磺化试剂主要有硫酸、浓硫酸、发烟硫酸、硫酸钠(钾)、三氧化硫及其复

9、合物、氯磺酸等，这些试剂，自身的反应选择性不强，选用依据是底物自身活性或取代反应规律。 磺化剂可按照芳环的活性来挑选，浓硫酸是最常用的，浓硫酸加稀释剂(醋酸、氯仿等)或发烟硫酸也是常用的。二甲苯、带活化基团的芳环、萘、蒽、菲等可以用浓硫酸磺化，邻二甲苯和间二甲苯的单磺化都主要得到4-位磺酸。萘在低温下磺化得到 -萘磺酸，但在较高温度下，则得到 -萘磺酸。蒽极易磺化，产物很复杂，若要得到单磺酸，要用硫酸的冰醋酸溶液作磺化剂。对于甲苯、苯、吡啶、氯苯等带有钝化基团的芳环，多使用发烟硫酸进行磺化。甲苯的磺化，主要得到邻和对甲苯磺酸，邻对位异构体的比例，与反应温度有较大关系。2. 氯磺酸氯磺酸 氯磺酸

10、活性比浓硫酸大，可以直接得到磺酰氯。如果希望反应比较温和，可以用卤代烷作稀释剂。3. 三氧化硫三氧化硫(SO3) 三氧化硫是强磺化剂，容易形成砜。调控它的活性可以用卤代烷烃为溶剂，与二氧六环、吡啶等形成复合物。三氧化硫与二氧六环的复合物，可用于磺化烯烃、羰基化合物等。 （三）胺化试剂（三）胺化试剂 氨基化合物可以通过多种途径得到，如硝基化合物、重氮化合物、腈、酰胺等还原，卤代烃胺解，烃或取代烃的氨基取代，不饱和烃的氨基加成等。在此，重点介绍烃或取代烃的氨基取代试剂。1. 氨基钠氨基钠(NaNH2)105110 胺化试剂多用廉价易得的氨基钠，也有用氨基钾或氨基钡的，后两者在液氨中溶解度大，更易于

11、反应。氨基钠与吡啶反应，在2-位引入氨基。2. 羟胺羟胺 在碱性条件下，羟胺可以作为喹啉、吡啶或硝基苯等的氨基化试剂。羟胺衍生物酰羟胺、磷酰羟胺、磺酰羟胺、烷氧基胺、酚氧基胺、N-氯代胺(H2NCl)等也可作为氨基化试剂取代羰基或腈类化合物的活性-氢。3. 偶氮二甲酸酯偶氮二甲酸酯 在脯氨酸或其他助剂催化下，偶氮二甲酸酯可以取代羰基化合物的-氢，得到-联胺取代产物，进而可以还原为氨基，这是制备非天然手性-氨基酸的有效途径之一。4. 氯胺氯胺-T 或或 溴胺溴胺-T(N-氯氯(溴溴)代对甲苯磺酰氨基钠代对甲苯磺酰氨基钠)溴胺-T, 超声波氯胺-T, I2 氯胺-T或溴胺-T可实现烯丙位或苄位氢的

12、氨基取代或烯烃加成反应。以碘为催化剂，氯胺-T与烯烃的氮杂环丙烷化反应更容易实现，可以在有机溶剂或水溶液中进行。（四）（四） 其他取代试剂其他取代试剂1. 硫氰化物硫氰化物 在 I2 或高岭土催化下，硫氰化铵与芳环或芳杂环化合物在温和条件下发生硫氰化取代反应，产率很好。2. 金属氰化物金属氰化物 在膦-鈀配合物或Cu(I)-二胺配合物催化下，可与卤代芳烃进行氰解反应，得到芳基氰化物。在氧气中，三氯化钌(RuCl3)催化下，氰化钠可取代叔胺的 -氢，得到相应的 -氨基氰化物。 采用无毒的亚铁氰化物替代剧毒的氰化物进行氰化反应是这个反应最显著的优点。3. 三甲基硅氰三甲基硅氰(TMSCN) 三甲基

13、硅腈是毒性较小的氰化试剂，主要用于醛、酮、烯烃、炔烃、氮烯等双键或叁键的加成，即硅氰化反应。在三氟醋酸碘苯以及三氟化硼催化下，三甲基硅腈还可以取代吡咯、噻吩的-氢生成相应的氰基衍生物。S-Ligand二、高选择性氧化试剂二、高选择性氧化试剂(一一 ) 无机氧化试剂无机氧化试剂1. 氧气氧气(空气空气)O2,NHPI,4A MS, PhCN, 5070,14h。O2, PhCH3,80,20h 选择适当的催化剂，不但可以使氧化反应加速，还能使氧化向着预定产物的方向进行，提高反应选择性，从而提高产物的收率，拓展氧气(空气)的利用范围。 钒和钼催化剂可以催化烯烃在空气或氧气中的环氧化以及烯丙位氧化反

14、应。25,4.5h 1,3-二羰基铁、铁卟啉、钌卟啉、钌-氨基酸配合物、钌-噁唑啉配合物等催化的烯烃在氧气中的环氧化反应，选择性好，产率高。O2,PhCl,100,2.57h 2,2,6,6-四甲基哌啶N-氧化物(TEMPO)、吡啶N-氧化物、N-甲基吗啡N-氧化物、三甲胺N-氧化物等可以催化醇在氧气或空气中发生氧化反应，得到醛或酮。 2. 过氧化氢过氧化氢(H2O2) 过氧化氢是一种温和的氧化剂，氧化时放出新生态氧。氧化反应通常在室温下进行，并且反应后不残留杂质，因而产物容易提纯。过氧化氢在酸性介质中将烯烃氧化得到二羟基化合物，在碱性介质中氧化,-不饱和羰基化合物得到环氧化合物，在中性介质中

15、氧化硫醚得到亚砜。单纯以过氧化氢为氧化剂，选择性较差，产物复杂。但在催化剂作用下，过氧化氢可以实现多种类型的选择性氧化反应。 在三氯乙醛、六氯丙酮、六氟丙酮等含有吸电子基团的醛酮催化下，过氧化氢氧化烯烃得到环氧化物，该反应选择性好，产率高。底物分子中含有羟基、醛、酮、缩醛、缩酮、醚键等官能团，均不受其影响。3. 高锰酸盐高锰酸盐 高锰酸盐氧化能力强，对于各种可以被氧化的基团都能进行氧化，是一种通用的氧化剂。但高锰酸盐对于许多底物氧化产物复杂，选择性差。氧化芳环侧链成酸是其主要用途，侧链不论长短，氧化都只发生在-位，得到芳基甲酸。在碱水溶液中氧化烯烃得到顺式二醇是高锰酸盐选择性氧化的另一重要用途

16、。4. 三氧化铬三氧化铬(CrO3)及铬酸衍生物及铬酸衍生物 铬酸是很强的氧化剂，氧化性类似于高锰酸盐，选择性较差。三氧化铬可以将芳环侧链氧化成酸，侧链不论长短，氧化都只发生在-位，得到芳基甲酸。还可以将酚、芳胺或稠环芳烃氧化成醌，将醇氧化为醛、酮等。 三氧化铬吡啶配合物氧化伯、仲醇或烯丙位亚甲基成为醛、酮有很好的效果，特别是含有对酸敏感基团的底物，用此氧化很适宜。5. 二氧化硒二氧化硒 (SeO2) 是一种选择性氧化剂，可以将羰基邻位、烯丙位、苄位及共轭体系中的活性甲基或亚甲基氧化成相应的羰基化合物，还可以将叔碳烷烃氧化成叔醇。反应后SeO2被还原成Se，经氧气或硝酸氧化后重复使用。6. 四

17、氧化锇四氧化锇(OsO4) 四氧化锇可以将烯烃氧化成顺式二醇，反应条件温和，一般在室温下进行，且反应能定量发生。但由于四氧化锇价格昂贵且有剧毒，现在一般只作为催化剂使用。7. 四醋酸铅四醋酸铅(Pb(OAc)4) 四醋酸铅只对邻位二醇发生氧化裂解反应，不与1,3-二醇或1,4-二醇反应；可用于鉴别、纯化和分析不同的二元醇。反应速度极快，且定量完成。在合成上，一些不易制备的化合物可以利用此反应，在温和条件下以较高产率得到。8. 高碘酸高碘酸(钠钠) 高碘酸最经典的氧化反应是使邻二醇、-二羰基化合物、-羟基羰基化合物等发生C-C键氧化裂解。高碘酸的氧化多用于多元醇类及糖类的降解反应，并据此研究它们

18、的结构。在三氧化铬催化下，高碘酸可以将伯醇氧化为羧酸，将仲醇氧化为酮，将芳烃氧化为醌，将硫醚氧化为砜。在铬酰二醋酸酯催化下，还可以直接将烷烃氧化为醇、醛或酮。9. 过硫酸氢钾过硫酸氢钾 (KHSO5) 过硫酸氢钾分子中含有过氧硫酸根，因而氧化能力特强，对于许多氧化反应都非常奏效。目前用得最多的是 KHSO5、KHSO4与 K2SO4 按 2:1:1 的混合物，称为过硫酸氢钾制剂，商品名为 Oxone。 广泛用于含氮、硫、磷、硼等化合物以及醛、酮和烯烃的氧化反应。 Oxone 还有一个重要用途是用于制备两类非常重要的有机氧化剂：过氧化酮(Dioxirane)和有机高价碘试剂如邻碘氧苯甲酸(IBX

19、)。 以酮、亚胺、亚铵盐或亚胺氧化物为催化剂，过硫酸氢钾可以氧化烯烃得到环氧化物。TEMPO为催化剂，过硫酸氢钾可以氧化伯醇和仲醇生成醛和酮。10. 次氯酸钠次氯酸钠(NaClO)0,12h 次氯酸钠是廉价的碱性强氧化剂，主要用于氧化甲基酮，即卤仿反应。除此之外，以N-氧化物为催化剂，次氯酸钠和能将伯醇和仲醇氧化为醛、酮。 在醋酸存在下，次氯酸钠还能够选择性地氧化仲醇生成酮，但不与伯醇反应。（二）（二） 有机氧化试剂有机氧化试剂1. 过氧化叔丁醇过氧化叔丁醇 (TBHP) 过氧化叔丁醇在铋(III)或铜(I或II)催化下，可实现烯烃的烯丙位氧化，得到烯丙醇或烯丙酮。4A MS,THF, r.t

20、.。 在三(异丙氧基)镧催化下，过氧化叔丁醇还可以实现烯烃的环氧化反应。若以手性联二萘酚-镧配合物为催化剂，还可以实现不对称环氧化反应。2. 间氯过氧苯甲酸间氯过氧苯甲酸 (m-CPBA) 间氯过氧苯甲酸对于酮的Baeyer-Villiger氧化、烯烃的环氧化以及胺和含硫化合物的氧化等非常有效。许多过氧酸都易分解，间氯过氧苯甲酸是少数能够稳定存在的过氧酸之一，可以在室温条件下长期存放。3. 2,2,6,6-四甲基哌啶四甲基哌啶-N-氧化物氧化物 (TEMPO) 在乙腈水溶液中，TEMPO可以实现活化烯烃或共轭二烯的烯丙位氧化反应，得到烯丙醛(酮)化合物。TEMPO制备困难，价格昂贵，一般不单独

21、使用，多作为催化剂与其他价廉氧化剂共同使用。4. 二醋酸碘苯二醋酸碘苯 PhI(OAc)2 与许多无机氧化试剂相比，具有无毒、无污染、反应条件温和等优点。使用有机高价碘化合物不仅能完成许多氧化反应，如将醇氧化成醛或酮、醛氧化成酸、硫醚类化合物氧化成亚砜等；而且对一些特殊的反应底物，选择适当的反应条件能够得到意想不到的反应产物。比如以 PhI(OAc)2 氧化醇，不但能将醇羟基氧化为酮，而且将邻位氢取代为对甲苯磺酸酯。5. 二甲基亚砜二甲基亚砜 (DMSO)-30，30min 二甲基亚砜、苯基甲基亚砜(PMSO)等是一类非常温和的氧化剂，单独使用时活性较低，多与其他催化剂或氧化剂共同使用；这样不

22、但反应速度加快，也有利于提高底物的选择性。例如例如 ：在三聚氯氰(TCT)催化下，DMSO对醇的氧化反应，选择性极高，仅氧化醇羟基为羰基，而不影响其他基团，产率很高。6. 过氧化酮过氧化酮 过氧化酮(Dioxirane)由两个通过 过氧键 连接的氧原子和一个碳原子组成的三元环构成，三元环的巨大张力和过氧键的不稳定性使其具有极高的氧化能力，容易失去一个氧原子而变成相应的酮。过氧化酮由过硫酸氢钾或过氧化氢与相应的酮反应制得，生成的产物不需分离直接进行下步反应，用的较多的是过氧化丙酮，又叫二甲基二氧丙环，英文缩写为DMD，在低温下可以较长时间保存，但室温下易发生降解。过氧化酮以其温和的反应条件、高效

23、的氧化活性、极好的选择性等特点引起了众多研究者的关注。CH2Cl2, 0至r.t. ,24h Dioxirane 对烯烃的环氧化，反应条件相当温和，产率很高，特别适于对酸碱敏感化合物的氧化。Dioxirane对醇的氧化，仲醇比伯醇易于氧化，选择性高。 Dioxirane能够氧化烷烃得到醇，且反应条件非常温和、速度快、效率高。对于脂肪族饱和烃的氧化，一般情况下，叔碳较仲碳和伯碳易于氧化，苄基位和羰基-位的烷基又比脂肪族的饱和烷烃易于氧化。三、高选择性还原试剂三、高选择性还原试剂（一）（一） 金属还原试剂金属还原试剂1. 碱金属氨溶液碱金属氨溶液 碱金属(Li、Na、K)液氨溶液还原剂成为Birc

24、h还原剂，Birch还原剂选择性强，在有机合成上有着广泛的应用。用得最多的是锂的液氨溶液。根据反应条件不同和反应底物芳环上取代基(斥电基和吸电基)上电荷不同，可以得到二氢化、四氢化以至全部氢化还原产物。金属钠虽然在液氨中溶解度较小，选择性也比锂液氨溶液差，但因其价廉易得，活性适中，在合成上，金属钠液氨溶液使用也较多。2)1,3-戊二烯2)1,3-戊二烯3)NH4Cl3)CH3I2. 锌锌(Zn) 锌的还原能力依介质而异，可以还原硝基、亚硝基、氰基、羰基、碳碳重键、碳卤键、碳硫键等多种官能团。在不同介质和催化剂作用下，得到的还原产物不同。锌还可以高选择地还原炔烃生成烯烃，当以乙醇或醋酸为供质子剂

25、时，主要得到顺式烯烃；而当以盐酸为供质子剂时，则主要得到反式烯烃。3. 锌汞齐锌汞齐/盐酸盐酸 锌汞齐和盐酸可以使羰基还原成亚甲基，此为 Clemmensen 还原。 Clemmensen 还原是一种专用的还原，除还原羰基外，基本不用于其它基团的还原。4. 锡或氯化亚锡锡或氯化亚锡实验室常用锡或氯化亚锡和盐酸还原硝基化合物生成胺。5. 铁或硫酸亚铁铁或硫酸亚铁 铁是最廉价易得的金属，在工业上，对于硝基化合物的还原多用铁而不用锌或锡。铁在氯化镍或硫酸亚铁催化下，在碱性条件下，可将叠氮化合物还原为胺。6. 二碘化钐二碘化钐(SmI2)0 自1980年 Kagan 把二碘化钐引入到有机合成以来，Sm

26、I2 作为一种醚溶性优良还原试剂在有机合成中得到了广泛的应用。SmI2具有适当的氧化还原活性，而且有很强的亲氧能力，反应的化学选择性和非对映选择性均很强，主要用于醛、酮的还原，卤代烃还原脱卤等。胺（二）（二） 金属氢化物及醇铝还原试剂金属氢化物及醇铝还原试剂1. 氢化铝锂氢化铝锂(LiAlH4) 氢化铝锂是强还原剂，除少数非极化碳碳不饱和键不能还原以外，多数还原底物如醛、酮、酰氯、内酯、环氧化物、羧酸、酯、酰胺、腈、硝基化合物等均能被其还原，是一个应用广泛的“广谱”还原剂。400，3h-78 氢化铝锂分子中的氢在被烷氧基逐步取代以后，所得烷氧基氢化铝锂还原活性逐渐减弱，但还原选择性却有所改善。

27、同时，烷氧基基团位阻大小的变化也可以影响还原性能。2. 双双(2-甲氧乙氧基甲氧乙氧基)氢化铝钠氢化铝钠 -NaAlH2(OCH2CH2OCH3)2 双(2-甲氧乙氧基)氢化铝钠也是一种铝氢化物还原剂，还原能力与氢化铝锂相近，被俗称为Red-Al。由于其溶解性好，可溶于甲苯等许多有机溶剂，溶剂用量少，还原剂利用率高，反应速度快，Red-Al 可替代氢化铝锂用于许多底物的还原，是有推广应用价值的还原剂。3. 硼氢化钠硼氢化钠(NaBH4) 硼氢化钠，以及硼氢化锂、硼氢化钾、硼氢化钡、硼氢化锌等，可以较快地还原酰氯和羰基化合物，也可以还原酯类，但反应很慢，在通常情况下不还原羧基、酰胺、硝基、烯烃、

28、炔烃，不能还原脱卤、脱硫，因而可作为选择性还原剂。 在碘、三氯化铟、三氯化铝、三氯化铋、氯化镍、氯化钴、三氟化硼、醋酸、三氟醋酸、三甲基氯硅烷、芳基硼酸等催化下，硼氢化钠也可以还原酯基、羧基、酰胺、氰基、硝基、烯烃、炔烃、亚砜、氧化膦等。+ +离子交换树脂离子交换树脂 更有意义的是还可以实现醛 酮共存时对醛的选择性还原，或两种醛共存时对其中之一的选择性还原。 与氢化铝锂相反，硼氢化钠分子中的氢被其他基团逐步取代后，其还原能力逐渐增强，取代基团包括氰基、乙酰氧基、芳基等。但是，当取代基团位阻较大时，还原能力会减弱，因此，可以适当选择取代基团以实现选择性还原。4. 醇铝醇铝 铝醇催化下，异丙醇等醇

29、类化合物能够将醛、酮还原成醇，称为Meerwein-Ponndorf-Verley 还原，简称MPV还原。MPV还原只还原羰基为羟基化合物，对其他官能团不起作用，烯键、炔键、卤原子、硝基，甚至环氧、偶氮等都能在MPV还原过程中保持原状。此反应最大优点就是选择性强。 除铝醇外，醇钠、醇镁、膦胺钌配合物、铱咪唑鎓配合物、-锡沸石等都可以催化MPV还原反应。 钌配合物催化的MPV还原，催化剂的催化效率TOF(底物/催化剂)达到了106数量级。5. 氢化铝氢化铝 氢化铝(AlH3)的还原性与LiAlH4类似，除极化不够的烯键和炔键外的大多数含不饱和键的有机化合物都可被其还原。为了提高AlH3的选择性，

30、经常需要在AlH3中引入烷基基团，最常用的是异丁基。二异丁基氢化铝(DIBAl-H)还原,-不饱和三级酰胺时，比LiAlH4更有效，选择性更好。6. 三丁基氢化锡三丁基氢化锡-78，2h 三丁基氢化锡是一种发展迅速的现代有机合成试剂，除能够将醛、酮和亚胺类化合物还原成醇和胺外，还能够选择性脱卤、脱硫、脱氧、脱硝基、脱氰基、脱硒等。选择性还原脱除是其主要用途，应用范围广，选择性好。（三）（三） 硼烷及硅烷试剂硼烷及硅烷试剂1. 硼烷试剂硼烷试剂 硼烷试剂以及硼烷改性试剂多用于醛、酮、亚胺、羧酸、酰胺、叠氮化合物等的还原。实验发现，B2H6 有利于 ,-不饱和酮的还原；BH3. NH3或tBuNH

31、2则有利于饱和酮的还原。2. 硅烷试剂硅烷试剂 硅烷(SiH4)沸点-112。通常说的硅烷试剂是指烷基硅烷、烷氧基硅烷、 氯硅烷等有机硅还原剂。硅烷试剂还原大多是通过硅烷与酸形成氢离子对(酸释放出的H+和硅烷释放出的H-)进行还原。硅烷氢离子对还原剂专一性强，能够还原醇、醛、酮、醌、亚胺、烯烃、炔烃等，通常不能还原 酸、酯、酰胺、硝基化合物、磺酸酯以及芳环、酚、酚醚和卤代烃等。 采用过渡金属或Lewis酸催化硅烷还原反应，其还原能力和选择性有所增强，还原酯基时，可以只还原碳氧双键，而保留烷氧基键得到相应的醚。（四）其他还原剂（四）其他还原剂1. 硫化物硫化物 硫化物一般包括硫化钠、二硫化钠、多

32、硫化钠、硫氢化钠等。这类化合物多用于硝基化合物还原，当反应物为多硝基化合物时，可进行选择性还原。硫化物还原一般以水或醇作为溶剂，硫化物提供电子，水或醇则为质子供给剂。2. 含氧硫化物含氧硫化物 应用较多的含氧硫化物是亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、连二亚硫酸盐和次亚硫酸盐等。这类化合物可以将硝基化合物、亚硝基化合物、偶氮化合物还原为胺，将叠氮化合物还原为肼。特别是连二亚硫酸钠，工业上俗称保险粉，在稀碱性介质中是一种强还原剂。3. 联氨还原剂联氨还原剂 联氨在碱性介质中为较强的还原剂，其显著特点是在还原过程中，自身被氧化的产物是可以逸出反应体系的N2，不会给反应液带来杂质。联氨还原剂主要用于Wolff-K

33、ishner-黄鸣龙还原，采用乙二醇或二乙二醇等高沸点水溶性溶剂，KOH或NaOH为碱，水合肼作为还原剂，在常压下还原醛、酮羰基为亚甲基。黄鸣龙法还可以还原硝基化合物为胺，当底物分子中既有硝基又有羰基时，两者均被还原。4.甲酸盐甲酸盐 甲酸钠、甲酸铵、叔胺甲酸盐、季铵甲酸盐等具有良好的还原性能，是一类很好的还原剂。可将醛、酮还原为醇，亚胺还原为胺，酰卤还原为醛，甚至还能将氧化吡啶还原为六氢吡啶。甲酸铵应用最为广泛，能够与醛、酮反应得到亚胺，然后利用其自身的还原性能将亚胺还原为胺，这是醛、酮直接还原胺化的最好试剂之一。四、偶联及烷基化试剂四、偶联及烷基化试剂（一）（一） 偶联试剂偶联试剂 随着均

34、相催化的迅猛发展，金属化合物大量用于催化偶联反应，其催化性能具有活性高、选择性好等突出优点。目前已有钯、铜、镍、钌、铂、铹、钛和铁等众多金属及金属配合物被用于偶联反应，其中，尤以钯、铜、镍偶联剂用得最多，以下重点介绍这三类偶联剂。 偶联及烷基化反应是有机合成中形成CC， CN， CO， CS等键的两类重要单元反应。偶联反应包括不饱和键如芳烃、烯烃、炔烃之间的CC键形成反应，以及N、O、S、P等杂原子的芳基化反应等，而烷基化反应则是指反应物分子中C、N、O、S等原子上引入烷基的反应。1. 钯偶联剂钯偶联剂 金属钯及钯化合物是偶联反应中使用最多的偶联剂，其中常用的有钯、醋酸钯、氯化钯、三苯基膦-钯

35、Pd(PPh3)4。钯偶联剂可以催化卤代芳烃间的偶联反应，得到二芳基化合物。这个反应实在1901年Ullmann首先发现的芳基-芳基偶联反应的基础上发展起来的，因此这一类芳基偶联反应统称为Ullmann反应。除碘代芳烃外，溴代和氯代芳烃活性较低，芳烃上一般需要有较强的吸电基团，或者使用强碱，偶联反应才能进行。 钯偶联剂可以催化卤代芳烃与烯烃偶联，由于这个反应是由 Mizoroki 和 Heck 在20世纪70年代首先发现的，所以又称为Heck反应。 Heck反应具有产率高、选择性好等特点，底物分子中其他官能团如羟基、硝基、氰基、醛酮羰基、酯基等均不影响偶联反应。 钯偶联剂可以催化芳基硼酸与卤代芳烃的偶联反应，即Suzuki 偶联反应。该反应是20世纪80年代 Suzuki 等在 Ullmann 反应基础上改进而来的，近年来应用广泛。2. 铜偶联剂铜偶联剂 Ullmann 在1901年