【正文】
ition of a Hydride ion and a Proton 二、還原反應(yīng) — 負(fù)氫還原 醛、酮 醇 酸、酯、酰胺 醇、胺 NaBH4 or LiAlH4 LiAlH4 NaBH4 不反應(yīng) 酸、酯、酰胺酸、酯、酰胺 LiAlH4 is a stronger reducing reagent than NaBH4 二、還原反應(yīng) — 負(fù)氫還原 問題:在上述反應(yīng)中使用 LiAlH4能達(dá)到同樣的選擇目的嗎?否 Mechanism 負(fù)氫對羰基親核加成 C OHA l H 22C OA B1 . L i A l H 42 . H 2 OH 3 Al H C O AlH 3 C O + H C O H AlH 3 C O H Al 4 C O C O C O H AlH 3 2H 2 O C OH H + AlO 2 二、還原反應(yīng) — 負(fù)氫還原 選擇性還原 思考: 與羰基共軛的雙鍵將如何呢? 反應(yīng)活性 —由 CO、 CN重鍵中碳的缺電子程度決定 二、還原反應(yīng) — 負(fù)氫還原 C H 3 C H 2 C H 2 C O O C H 3 C H3 C H 2 C H 2 C HO1 . [ ( C H 3 ) 2 C H C H 2 ] 2 A l H , 7 8 ℃2 . H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C O C l1 . L i A l [ O C ( C H 3 ) 3 ] 3 H , 7 8 ℃2 . H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C HO使用 體積大活性低 的 烷基氫化鋁 或 烷氧基氫化鋁鋰 ,低溫下還原 酰鹵 或 酯 ,可以將反應(yīng)控制在生成 醛 的一步。 ? 其立體化學(xué)特征是 — Synaddition (順式加成 ) 二、還原反應(yīng) — 催化氫化 2. Hydrogenation of C= C and C≡C bonds — 烷烴或順式烯烴的合成 CH3CH2C H = C H2CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2C CH CH3CH2CH2CH2CH3CH3C CCH3 C CCH3HH3CHH2 / P t , P d , o r N iH2 / P t , P d , o r N iH2 / Li n d l a r 39。 加氧和脫氫反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。 在有機(jī)化學(xué)中,碳始終是四價,其氧化還原的特點(diǎn)是 部分的電子得失。 ? 失電子氧化 Loss of Electrons is Oxidation ? 得電子還原 Gain of Electrons is Reduction ? 還原劑 ( Reducing agent) ? 氧化劑 ( oxidizing agent) 一、氧化 還原反應(yīng)的基本概念 無機(jī)化學(xué)中的氧化還原表現(xiàn)為元素的原子價態(tài)的變化。 加氫和脫氧反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。 ? 當(dāng) CH 鍵轉(zhuǎn)化為 CO, CN, 或 CX 時 , 該碳原子氧化 ,反之則還原;此外 , p 鍵加氫是還原 , 脫氫形成 p 鍵則為氧化 , 因此 , 定義官能團(tuán) CO, CN, 或 CX 以及 p 鍵數(shù)目為氧化程度 ( oxidation level ) ? The oxidation state( 氧化態(tài) ) of a carbon atom equals the number of its CO, CN, or CX bonds. +π bonds C=C C≡C Oxidation level(氧化程度 ) + p bonds C=C C≡C Oxidation level 可能被氧化 可能被還原 ? 官能團(tuán)氧化水平為 0, 1, 2的都可能發(fā)生氧化反應(yīng) ? 烷烴 、 烯烴 、 炔烴 、 芳香烴 ? 鹵代烴 、 醇 、 醚 、 酚 、 胺 ? 醛 、 酮 、 亞胺 ? 官能團(tuán)氧化水平為 3, 2, 1的均可能發(fā)生還原反應(yīng) ? 羧酸 、 羧酸酯 、 酰鹵 、 酰胺 、 腈 ? 醛 、 酮 、 亞胺 、 硝基化合物 ? 鹵代烴 、 醇 、 酚 、 醚 、 胺 ? 烯烴 、 炔烴 、 芳香烴 可以發(fā)生氧化還原的化合物 ? 常見的氧化劑 ? 高錳酸鉀 、 二氧化錳 、 重鉻酸鉀 、 鉻酸 、 三氧化鉻 ? 硝酸 、 高碘酸 、 過氧酸 ( RCO3H) ? 四氧化鋨 、 臭氧 ? Tollen 試劑 、 Feiling試劑 、 Bendict試劑 ? 氧化機(jī)理多數(shù)不是很清楚 ? 常見的還原劑 ? 氫氣 、 金屬 、 金屬氫化物 ( 硼氫化鈉 、 氫化鋁鋰 ) ? 還原機(jī)理比較清楚 常見的氧化劑和還原劑 二、還原反應(yīng) — 催化氫化 ? alkenes ( C=C ), alkynes ( C≡C ) ? imines ( C=N ), nitriles ( C≡N ) ? aldehydes or ketones ( C=O ) ? But, RCOOH, RCOOR’, and RCONHR’ Yes No Catalytic Hydrogenation (催化氫化 ) The reduction by addition of two hydrogen atoms (通過加氫的還原 ) can be carried out in the presence of a metal catalyst. 1. 機(jī)理 ? 催化氫化的機(jī)理還沒有完全研究清楚 , 通常認(rèn)為氫吸附在金屬的表面 , 烯烴也通過 π軌道與金屬絡(luò)合 ,然后烯烴與氫加成 。H 3 CCisSynerythro TransSynthreo 3. Hydrogenation of C=O, C=N and C≡N bonds — 醇、醛、胺的制備 醛、酮 ?醇 亞胺、腈 ?胺 — 醇、醛、胺的制備 3. Hydrogenation of C=O, C=N and C≡N bonds 酰鹵的催化氫化在 部分鈍化的催化劑作用下可以停留在醛的階段 ( Rosenmund還原) 二、還原反應(yīng) — 催化氫化 3. Hydrogenation of C=O, C=N and C≡N bonds 羧酸、酯和酰胺在特殊的催化劑和苛刻的條件下氫化可以還原。 C H 3 C H 2 C H 2 C O O C H 3 C H3 C H 2 C H 2 C HO1 . [ ( C H 3 ) 2 C H C H 2 ] 2 A l H , 7 8 ℃2 . H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C O C l1 . L i A l [ O C ( C H 3 ) 3 ] 3 H , 7 8 ℃2 . H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C HO小資料 1 ? LiAlH4第一個氫活性最高,以后依次減少 ? 烷基或烷氧基取代的氫化鋁或鋁鋰氫,活性 降低 ? NaBH4的第一個氫活性最低,以后依次增高 ? 輔助試劑的作用在于先除去 NaBH4的第一個 氫 Explanation 手性雙噁唑啉的常用合成方法 小資料 2 C O 2 E tC O2E tH 2 NO HRH OHNHNO HRRO OS O C l 2O HNOONR RR 39。手性雙噁唑啉: 具有良好手性誘導(dǎo)活性的手性 配體。 (d) Nishiyama H, et al., Tetrahedron: Asymmetry, 1992, 3, 1029. HP hC O 2 E tHHHP h C O 2 E tP hN 2 C O