還原反應藥物合成反應

關于還原反應藥物合成反應

定義：在化學反應中，使有機物分子中碳原子總的氧化態(tài)降低的反應稱為還原反應。簡言之，增加氫或減少氧。概述第2頁,共58頁，2024年2月25日，星期天概述第3頁,共58頁，2024年2月25日，星期天本章主要內容第一節(jié)不飽和烴的還原第二節(jié)羰基（酮、醛）的還原反應第三節(jié)羧酸及其衍生物的還原第四節(jié)含氮化合物的還原反應第五節(jié)氫解反應第4頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)不飽和烴的還原一炔、烯烴的還原1、多相催化氫化法（催化劑Ni,Pd,Pt）反應歷程

吸附：物理吸附(催化劑表面)

化學吸附(化學鍵-活性中心)

反應：作用物在催化劑表面化學反應

解析：產物從催化劑表面解析

擴散：產物分子向介質擴散第5頁,共58頁，2024年2月25日，星期天①鎳為催化劑:Raney鎳，載體鎳，還原鎳等

特點：價廉易得，還原范圍廣Raney鎳(活性鎳)：多孔海綿狀骨架結構的金屬微粒(比表面積大)第6頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②鈀(Pd)為催化劑

第7頁,共58頁，2024年2月25日，星期天③鉑（Pt）為催化劑亞當斯催化劑第8頁,共58頁，2024年2月25日，星期天

亞當斯1889年生于美國波士頓，1908年畢業(yè)于哈佛大學，曾在柏林Ｅ·費歇爾實驗室從事博士后研究工作。這一年的國外學習為他以后一生的事業(yè)奠定了基礎，使他成長為美國化學界最有代表性的人物之一。

1913年回國后，亞當斯先在哈佛大學任講師，主要研究課題是有機合成，他合成了許多藥物，如丁卡因就是由他首次合成的。還有他合成的催化劑，后來成為實驗室中最常用的一種催化劑，人們將其稱為亞當斯催化劑。他對具有生理特效的天然產物也一直進行研究，并取得很多成果。此外他還對有機化學理論及美國有機化學工業(yè)都作出了很大貢獻，他一生發(fā)表了405篇文章。美國亞當斯化學獎RogerAdamsAwardinOrganicchemistry創(chuàng)辦時間:1959年.世界最有成就的一些有機化學家、諾貝爾獎金獲得者都曾獲得過亞當斯獎。如1965年獲諾貝爾化學獎金的美國人伍德沃德、1969年獲諾貝爾獎金的英國人巴頓等。第9頁,共58頁，2024年2月25日，星期天多相氫化因素:毒劑：由于引入少量雜質使催化劑的活性不可逆地大大降低，甚至完全喪失，此現(xiàn)象稱催化劑中毒，使催化劑中毒的物質稱毒劑。抑制劑：引入少量物質使催化劑活性在某一方面受到抑制，但經(jīng)過適當?shù)奶幚碇罂梢曰謴?，則稱為阻化，使催化劑阻化的物質稱為抑制劑。第10頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共58頁，2024年2月25日，星期天c.溶劑及介質的酸堿度a)有機胺或含氮芳雜環(huán)的氫化，通常選用HAC為溶劑，能夠防止催化劑中毒

Ni：中性或弱堿性介質

Pd,Pt：中性或弱酸性介質第12頁,共58頁，2024年2月25日，星期天b)介質的酸堿度，不僅影響反應的速度和選擇性，而且影響產物的立體構型乙醇乙醇+10%HCl53%93%47%7%第13頁,共58頁，2024年2月25日，星期天立體化學特征：順式加成，并且是從位阻較小的一面去進行加成。第14頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2均相催化反應：(Ph3P)3RhCl,TTC(氯化(三苯瞵)合銠)、(Ph3P)3RuCl，采用苯、EtOH或丙酮作溶劑末端雙鍵易氫化單取代＞雙取代＞三取代＞四取代第15頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二芳烴的還原反應1催化氫化(高壓高溫條件下）第16頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2Birch反應（伯奇還原）

芳香化合物用堿金屬（鈉、鉀或鋰）在液氨與醇（乙醇、異丙醇或仲丁醇）的混合液中還原，苯環(huán)可被還原成非共軛的1，4-環(huán)己二烯化合物。

第17頁,共58頁，2024年2月25日，星期天

苯環(huán)上供電子基取代(-OCH3,-N(CH3)2),-R等主要生成1-取代基-1,4-二氫化苯類。

苯環(huán)上吸電子基取代(-COONa等)，主要生成1-取代基-2,5-二氫化苯類。20%80%第18頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)醛、酮的還原反應一還原成烴的反應1Clemmensen還原（酸性條件下反應)Zn-Hg活性＞Zn醛酮還原：最適合芳香-脂肪混酮的還原；芳環(huán)上連有羥基、甲氧基對反應有利第19頁,共58頁，2024年2月25日，星期天※可還原雙鍵，包括非羰基雙鍵；炔鍵還原為烯鍵第20頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2黃鳴龍還原（堿性條件下還原）第21頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二還原成醇的反應1金屬復氫化合物還原劑LiAlH4KBH4

(1)LiAlH4為還原劑第24頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共58頁，2024年2月25日，星期天（2）KBH4NaBH4LiBH4

第27頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2異丙醇鋁為還原劑（Meerwein-Ponndorf-Verley）米爾魏因-龐多夫-韋萊

第29頁,共58頁，2024年2月25日，星期天影響反應的因素：1.本反應為可逆反應：增大還原劑量及蒸去丙酮，有利反應，(酮：醇鋁不小于1:3)2.加入一定量AlCl3，提高反應速度和收率3.1,3-二酮，b-酮醇等易烯醇化的羰基化合物，或含有酚性羥基，羧基等酸性基團的羰基化合物，其羥基或羧基易與異丙醇鋁成鋁鹽，抑制反應，一般不采用本法還原。4.異丙醇鋁具堿性，可催化某些活性亞甲基或a-活性氫的羰基化合物發(fā)生分子間的縮合副反應。第30頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三羰基化合物的雙分子還原偶聯(lián)反應第32頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)羧酸及其衍生物的還原一酰氯的還原1Rosenmund羅森蒙德反應：催化氫化選擇性還原得到醛的反應酰氯用受過硫－喹啉毒化的鈀催化劑進行催化還原，生成相應的醛：反應物分子中存在硝基、鹵素、酯基等基團時，不受影響。第33頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2金屬復氫化合物為還原劑第34頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二酯及酰胺的還原1酯還原成醇①金屬復氫化合物為還原劑

第35頁,共58頁，2024年2月25日，星期天NaBH4／?；桨返?6頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2還原成醛第37頁,共58頁，2024年2月25日，星期天3酯的雙分子還原偶聯(lián)反應第38頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4酰胺還原成胺（1）LiAlH4為還原劑第39頁,共58頁，2024年2月25日，星期天1還原成胺①催化氫化H2/PtNiPd三腈的還原第40頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②LiAlH4為還原劑RCN:LiAlH4=1:0.5

③BH3為還原劑

第41頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四羧酸及酸酐的還原第42頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)含氮化合物的還原一硝基的還原1活潑金屬為還原劑①鐵為還原劑鐵為電子供體,(酸性條件)第43頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②Zn、Sn為還原劑第44頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2含硫化合物的還原劑(1)硫化物Na2SNa2S2(NH4)2SNaHS第45頁,共58頁，2024年2月25日，星期天位阻小先被還原-OH,RO-鄰位硝基先被還原第46頁,共58頁，2024年2月25日，星期天(2)含氧的硫化物連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)在OH條件下

第47頁,共58頁，2024年2月25日，星期天3催化氫化還原96%非那西丁第48頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第49頁,共58頁，2024年2月25日，星期天4金屬氫化物還原第50頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)氫解反應一脫鹵氫解（C-IC-BrC-ClC-F）催化氫化氫解反應通常是指在還原反應中碳-碳、碳-雜鍵斷裂由氫取代離去的雜原子或基團生成烴的一類反應。第51頁,共58頁，2024年2月25日，星期天電子云密度小的鹵素易被裂解第52頁,共58頁，2024年2月25日，星期天(b)金屬復氫化合物(LiAlH4)第53頁,共58頁，2024年2月25日，星期天R=H,CH3,X=O,N,S芐基與N或O相連時，反應順