药物合成反应中的还原反应

药物合成反应中的还原反应第1页，共60页，2023年，2月20日，星期日

在化学反应中，使有机物分子中碳原子总的氧化态降低的反应称为还原反应。

增加氢或减少氧。第2页，共60页，2023年，2月20日，星期日概述第3页，共60页，2023年，2月20日，星期日第二节不饱和烃的还原一炔、烯烃的还原1多相催化氢化法（催化剂Ni,Pd,Pt）反应历程

吸附：物理吸附(催化剂表面)

化学吸附(化学键-活性中心)

反应：作用物在催化剂表面化学反应

解析：产物从催化剂表面解析

扩散：产物分子向介质扩散第4页，共60页，2023年，2月20日，星期日①镍为催化剂:raney镍，载体镍，还原镍等

特点：价廉易得，还原范围广raney镍(活性镍)：多孔海绵状骨架结构的金属微粒(比表面积大)第5页，共60页，2023年，2月20日，星期日制备

Ni-Al+6NaOHNi+2Na3AlO3+3H2

不同条件制得不同型号W1-W8

活性顺序：W6>W7>W3

W4>W5>W2>W1>W8

活性检验：干燥RaneyNi空气中自燃

保存：乙醇覆盖，低温保存第6页，共60页，2023年，2月20日，星期日②钯(Pd)为催化剂

第7页，共60页，2023年，2月20日，星期日③铂（Pt）为催化剂亚当斯催化剂第8页，共60页，2023年，2月20日，星期日

亚当斯1889年生于美国波士顿，1908年毕业于哈佛大学，曾在柏林Ｅ·费歇尔实验室从事博士后研究工作。这一年的国外学习为他以后一生的事业奠定了基础，使他成长为美国化学界最有代表性的人物之一

1913年回国后，亚当斯先在哈佛大学任讲师，主要研究课题是有机合成，他合成了许多药物，如丁卡因就是由他首次合成的。还有他合成的催化剂，后来成为实验室中最常用的一种催化剂，人们将其称为亚当斯催化剂。他对具有生理特效的天然产物也一直进行研究，并取得很多成果。此外他还对有机化学理论及美国有机化学工业都作出了很大贡献，他一生发表了405篇文章。美国亚当斯化学奖RogerAdamsAwardinOrganicchemistry创办时间:1959年.世界最有成就的一些有机化学家、诺贝尔奖金获得者都曾获得过亚当斯奖。如1965年获诺贝尔化学奖金的美国人伍德沃德、1969年获诺贝尔奖金的英国人巴顿等。第9页，共60页，2023年，2月20日，星期日多相氢化因素:毒剂：由于引入少量杂质使催化剂的活性不可逆地大大降低，甚至完全丧失，此现象称催化剂中毒，使催化剂中毒的物质称毒剂。抑制剂：引入少量物质使催化剂活性在某一方面受到抑制，但经过适当的处理之后可以恢复，则称为阻化，使催化剂阻化的物质称为抑制剂。第10页，共60页，2023年，2月20日，星期日第11页，共60页，2023年，2月20日，星期日c.溶剂及介质的酸碱度a)有机胺或含氮芳杂环的氢化，通常选用HAC为溶剂-防催化剂中毒Ni:中性或弱碱性介质Pd,Pt中性或弱酸性介质第12页，共60页，2023年，2月20日，星期日b)介质的酸碱度，不仅影响反应的速度和选择性，而且影响产物的立体构型乙醇乙醇+10%HCl53%93%47%7%第13页，共60页，2023年，2月20日，星期日立体化学特征：顺式加成，并且是从位阻较小的一面去进行加成。第14页，共60页，2023年，2月20日，星期日2均相催化反应：(Ph3P)3RhCl,TTC(氯化(三苯瞵)合铑)、(Ph3P)3RuCl苯EtOH丙酮末端双键易氢化单取代＞双取代＞三取代＞四取代第15页，共60页，2023年，2月20日，星期日二芳烃的还原反应1催化氢化(高压高温条件下）第16页，共60页，2023年，2月20日，星期日2Birch反应（伯奇还原）

芳香化合物用碱金属（钠、钾或锂）在液氨与醇（乙醇、异丙醇或仲丁醇）的混合液中还原，苯环可被还原成非共轭的1，4-环己二烯化合物。

第17页，共60页，2023年，2月20日，星期日苯环上供电子基取代(-OCH3,-N(CH3)2),-R等主要生成1-取代基-2,5-二氢化苯类苯环上吸电子基取代(-COONa等)，主要生成1-取代基-1,4-二氢化苯类20%80%第18页，共60页，2023年，2月20日，星期日第三节醛、酮的还原反应一还原成烃的反应1Clemmensen还原（酸性条件下反应)Zn-Hg活性＞Zn醛酮还原：最适合芳香-脂肪混酮的还原；芳环上连有羟基、甲氧基对反应有利第19页，共60页，2023年，2月20日，星期日※可还原双键，包括非羰基双键；炔键还原为烯键第20页，共60页，2023年，2月20日，星期日2黄鸣龙还原（碱性条件下还原）第21页，共60页，2023年，2月20日，星期日a,b-不饱和醛还原时可能发生双键位移第22页，共60页，2023年，2月20日，星期日第23页，共60页，2023年，2月20日，星期日二还原成醇的反应1金属复氢化合物还原剂LiAlH4KBH4

(1)LiAlH4为还原剂第24页，共60页，2023年，2月20日，星期日第25页，共60页，2023年，2月20日，星期日第26页，共60页，2023年，2月20日，星期日（2）KBH4NaBH4LiBH4

第27页，共60页，2023年，2月20日，星期日第28页，共60页，2023年，2月20日，星期日2异丙醇铝为还原剂（Meerwein-Ponndorf-Verley）米尔魏因-庞多夫-韦莱

第29页，共60页，2023年，2月20日，星期日第30页，共60页，2023年，2月20日，星期日影响反应的因素：1.本反应为可逆反应：增大还原剂量及蒸去丙酮，有利反应，(酮：醇铝不小于1:3)2.加入一定量AlCl3，提高反应速度和收率3.1,3-二酮，b-酮酯(易烯醇化)等羰基化合物，含酸性羟基，羧基等酸性基团的羰基化合物其羟基、羧基易与异丙醇铝成铝盐，抑制反应，一般不采用本法还原。4.异丙醇铝具碱性，可催化某些活性亚甲基或a-活性氢的羰基化合物发生分子间的缩合副反应第31页，共60页，2023年，2月20日，星期日第32页，共60页，2023年，2月20日，星期日三羰基化合物的双分子还原偶联反应第33页，共60页，2023年，2月20日，星期日第四节羧酸及其衍生物的还原一酰氯的还原1Rosenmund罗森蒙德反应：催化氢化选择性还原得到醛的反应酰氯用受过硫－喹啉毒化的钯催化剂进行催化还原，生成相应的醛：反应物分子中存在硝基、卤素、酯基等基团时，不受影响。第34页，共60页，2023年，2月20日，星期日2金属复氢化合物为还原剂第35页，共60页，2023年，2月20日，星期日二酯及酰胺的还原1酯还原成醇①金属复氢化合物为还原剂

第36页，共60页，2023年，2月20日，星期日NaBH4／酰基苯胺第37页，共60页，2023年，2月20日，星期日2还原成醛第38页，共60页，2023年，2月20日，星期日3酯的双分子还原偶联反应第39页，共60页，2023年，2月20日，星期日4酰胺还原成胺（1）LiAlH4为还原剂第40页，共60页，2023年，2月20日，星期日1还原成胺①催化氢化H2/PtNiPd三腈的还原第41页，共60页，2023年，2月20日，星期日②LiAlH4为还原剂RCN:LiAlH4=1:0.5

③BH3为还原剂

第42页，共60页，2023年，2月20日，星期日四羧酸及酸酐的还原第43页，共60页，2023年，2月20日，星期日第五节含氮化合物的还原一硝基的还原1活泼金属为还原剂①铁为还原剂铁为电子供体,(酸性条件)第44页，共60页，2023年，2月20日，星期日②Zn、Sn为还原剂第45页，共60页，2023年，2月20日，星期日2含硫化合物的还原(1)硫化物Na2SNa2S2(NH4)2SNaHS第46页，共60页，2023年，2月20日，星期日位阻小先被还原-OH,RO-邻位硝基先被还原第47页，共60页，2023年，2月20日，星期日(2)含氧的硫化物连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在OH条件下

第48页，共60页，2023年，2月20日，星期日3催化氢化还原96%非那西丁第49页，共60页，2023年，2月20日，星期日第50页，共60页，2023年，2月20日，星期日4金属氢化物还原第51页，共60页，2023年，2月20日，星期日二、肟、甲亚胺、偶氮、叠氮化合物的还原第52页，共60页，2023年，2月20日，星期日第六节氢解反应一脱卤氢解（C-IC-BrC-ClC-F）催化氢化第53页，共60页，2023年，2月20日，星期日电子云密度小的卤素易被裂解第54页，共60页，2023年，2月20日，星期日(b)金属复氢化合物(LiAlH4)第55页，共60页，2023年，2月20日，星期日R=H,CH3,X=