5常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比课件

江苏高校品牌专业——石油化工技术情境一：邻甲氧基苯胺的合成任务一：邻甲氧基苯胺合成路线份析课程：化工产品合成知识点：常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较江苏高校品牌专业——石油化工技术情境一：邻甲氧基苯胺的合成课常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较一、常用化学反应还原的方法（一）化学还原法使用化学物质作为还原剂的还原方法。（二）催化氢化法在催化剂存在下，有机化合物与氢发生的还原反应。（三）电化学还原法有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而完成的还原反应。

一、常用化学反应还原的方法（一）化学还原法（一）化学还原法1、电解质溶液中的铁屑还原：以金属铁为还原剂，反应在电解质溶液中进行选择性好（硝基或其它含氮的基团）工艺成熟、简单，适用范围广副反应少对设备要求低产生大量的含胺铁泥和废水

（一）化学还原法1、电解质溶液中的铁屑还原：（一）化学还原法水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺

如：苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺分离方法：水蒸气蒸馏法水溶性大、且可以蒸馏的芳胺如：间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯分离方法：过滤、浓缩母液、减压蒸馏

适用范围及产品的分离方法（一）化学还原法水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺适用范围及（一）化学还原法溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺如：邻苯二胺、氨基苯酚分离方法：热过滤、冷却结晶含-SO3H和-COOH的芳胺如：周位酸、劳伦酸分离方法：调节pH至碱性，过滤，酸化或盐析

适用范围及产品的分离方法（一）化学还原法溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺适用范围（一）化学还原法2、锌粉还原特点（1）用于还原硝基、亚硝基、腈基、羰基、碳-碳不饱和键、碳-卤键、碳-硫键等；（2）还原能力与反应介质的酸碱性有关；（3）多数反应在碱性介质中进行。（一）化学还原法2、锌粉还原在碱性介质中对硝基化合物的双分子还原2ArNO2+5Zn+H2OAr-NH-NH-Ar+5ZnOAr-NH-NH-ArH2N-Ar-Ar-NH2OH-H+（一）化学还原法在碱性介质中对硝基化合物的双分子还原2ArNO2+5Zn3、硫化碱还原特点：反应缓和应用范围：主要应用于多硝基物的部分还原还原剂：Na2S2，NaHS

还原剂用量：过量5～10％还原温度：40～80℃

实例：

（一）化学还原法3、硫化碱还原（一）化学还原法4、金属复氢化合物还原主要使用的是LiAlH4和NaBH4

4LiH+AlCl3

→LiAlH4+3LiCl特点：反应速度快，副反应少，选择性好，产品收率高，反应条件较温和。主要应用：

-COOH→-CH2OH-C=O→-C-OH价格高，工业上应用较少

（一）化学还原法4、金属复氢化合物还原（一）化学还原法（1）金属复氢化合物LiAlH4为还原剂机理（一）化学还原法（1）金属复氢化合物LiAlH4为还原剂机理（一）化学还原（一）化学还原法（一）化学还原法（2）KBH4NaBH4LiBH4为还原剂（一）化学还原法（2）KBH4NaBH4LiBH4为还原剂（一）（一）化学还原法（一）化学还原法5、醇铝还原有机还原剂，如乙醇铝[Al(OC2H5)3]和异丙醇铝[Al(OCHCH3)3]2Al+6C2H5OH→2Al(OC2H5)3+3H2↑特点：作用温和，选择性高，反应速度快，副反应少，产率高。只能将羰基还原为羟基

CH3（一）化学还原法5、醇铝还原CH3（一）化学还原法

在催化剂的存在下，有机物与氢气（H2)发生的反应叫做催化氢化。催化加氢（催化氢化）催化氢解（二）催化氢化还原法在催化剂的存在下，有机物与氢气（H2)发生的反应叫做1、催化加氢（催化氢化）

含有不饱和键的有机物分子，在催化剂的存在下，与氢分子反应，使不饱和键全部或部分加氢的反应，叫做催化加氢（氢化）。芳杂环1、催化加氢（催化氢化）含有不饱和键的有机物分子，在2、催化氢解

在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分子与氢气反应，发生碳杂键断裂，分解成两部分氢化产物的反应叫做催化氢解。优点：反应易于控制，产品纯度较高，收率较高，三废少，在工业上应用广泛。缺点：需要使用带压设备，安全措施要求高，催化剂的选择要求严格。2、催化氢解在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分子与催化剂的类型一般金属系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb贵金属系：Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru、Re还原型纯金属粉：Pt、Pd、Ni等，如骨架镍、骨架铜化合物型：氢氧化物、氧化物、硫化物如PtO2、MoS载体型：如Pt/C、Pd/C催化剂的类型一般金属系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb还江苏高校品牌专业——石油化工技术课程：化工产品合成知识点：常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较谢谢观看江苏高校品牌专业——石油化工技术课程：化工产品合成谢谢观看江苏高校品牌专业——石油化工技术情境一：邻甲氧基苯胺的合成任务一：邻甲氧基苯胺合成路线份析课程：化工产品合成知识点：常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较江苏高校品牌专业——石油化工技术情境一：邻甲氧基苯胺的合成课常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较一、常用化学反应还原的方法（一）化学还原法使用化学物质作为还原剂的还原方法。（二）催化氢化法在催化剂存在下，有机化合物与氢发生的还原反应。（三）电化学还原法有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而完成的还原反应。

一、常用化学反应还原的方法（一）化学还原法（一）化学还原法1、电解质溶液中的铁屑还原：以金属铁为还原剂，反应在电解质溶液中进行选择性好（硝基或其它含氮的基团）工艺成熟、简单，适用范围广副反应少对设备要求低产生大量的含胺铁泥和废水

（一）化学还原法1、电解质溶液中的铁屑还原：（一）化学还原法水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺

如：苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺分离方法：水蒸气蒸馏法水溶性大、且可以蒸馏的芳胺如：间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯分离方法：过滤、浓缩母液、减压蒸馏

适用范围及产品的分离方法（一）化学还原法水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺适用范围及（一）化学还原法溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺如：邻苯二胺、氨基苯酚分离方法：热过滤、冷却结晶含-SO3H和-COOH的芳胺如：周位酸、劳伦酸分离方法：调节pH至碱性，过滤，酸化或盐析

适用范围及产品的分离方法（一）化学还原法溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺适用范围（一）化学还原法2、锌粉还原特点（1）用于还原硝基、亚硝基、腈基、羰基、碳-碳不饱和键、碳-卤键、碳-硫键等；（2）还原能力与反应介质的酸碱性有关；（3）多数反应在碱性介质中进行。（一）化学还原法2、锌粉还原在碱性介质中对硝基化合物的双分子还原2ArNO2+5Zn+H2OAr-NH-NH-Ar+5ZnOAr-NH-NH-ArH2N-Ar-Ar-NH2OH-H+（一）化学还原法在碱性介质中对硝基化合物的双分子还原2ArNO2+5Zn3、硫化碱还原特点：反应缓和应用范围：主要应用于多硝基物的部分还原还原剂：Na2S2，NaHS

还原剂用量：过量5～10％还原温度：40～80℃

实例：

（一）化学还原法3、硫化碱还原（一）化学还原法4、金属复氢化合物还原主要使用的是LiAlH4和NaBH4

4LiH+AlCl3

→LiAlH4+3LiCl特点：反应速度快，副反应少，选择性好，产品收率高，反应条件较温和。主要应用：

-COOH→-CH2OH-C=O→-C-OH价格高，工业上应用较少

（一）化学还原法4、金属复氢化合物还原（一）化学还原法（1）金属复氢化合物LiAlH4为还原剂机理（一）化学还原法（1）金属复氢化合物LiAlH4为还原剂机理（一）化学还原（一）化学还原法（一）化学还原法（2）KBH4NaBH4LiBH4为还原剂（一）化学还原法（2）KBH4NaBH4LiBH4为还原剂（一）（一）化学还原法（一）化学还原法5、醇铝还原有机还原剂，如乙醇铝[Al(OC2H5)3]和异丙醇铝[Al(OCHCH3)3]2Al+6C2H5OH→2Al(OC2H5)3+3H2↑特点：作用温和，选择性高，反应速度快，副反应少，产率高。只能将羰基还原为羟基

CH3（一）化学还原法5、醇铝还原CH3（一）化学还原法

在催化剂的存在下，有机物与氢气（H2)发生的反应叫做催化氢化。催化加氢（催化氢化）催化氢解（二）催化氢化还原法在催化剂的存在下，有机物与氢气（H2)发生的反应叫做1、催化加氢（催化氢化）

含有不饱和键的有机物分子，在催化剂的存在下，与氢分子反应，使不饱和键全部或部分加氢的反应，叫做催化加氢（氢化）。芳杂环1、催化加氢（催化氢化）含有不饱和键的有机物分子，在2、催化氢解

在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分子与氢气反应，发生碳杂键断裂，分解成两部分氢化产物的反应叫做催化氢解。优点：反应易于控制，产品纯度较高，收率较高，三废少，在工业上应用广泛。缺点：需要使用带压设备，安全措施要求高，催化剂的选择要求严格。2、催化氢解在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分子与催化剂的类型一般金属系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、