二、NaBH4还原
可还原基团 醛 酮 酰氯
单独使用 复合使用
可还原基团
C=C、C≡C 羧酸、酯、酰氯 酰胺、氨基酸 硝基、氰基、羰基 其它化合物
NaBH4
复合元素：羧酸、MCl2(M=Co,Zn,Ni…)、I2、季铵盐… 复合目的：提高还原活性及选择性
仅使用NaBH4时还原机理：
二、NaBH4还原
4、 I2催化可实现羧基/酯基、羧基/双键的选择性还原；
5、三聚氯氰亦可活化NaBH4； 6、BOP活化羧基后再还原可避免硝基、腈基、酰胺、卤代、 叠氮等基团的影响。
2.3 还原氨基酸
1、还原时，立体构型不变，未外消旋化 2、氨基酸及被保护的氨基酸均可被还原
2.3 还原氨基酸
Pentachlorophenol
2.2 还原羧酸
I2催化 机理： 碘后加
I2催化可实现-COOH、“=”的选择性还原
方案6
三聚氯氰催化亦可实现温和条件下高效转化
2.2 还原羧酸
方案7 (BOP) (DIPEA)
硝基、腈基、酰胺、卤代、叠氮基不受还原影响
小结
1、NaBH4直接还原效率低(50%); 2、强酸催化可提高反应效率，但仅适用于脂肪族底物； 3、ZnCl2、 ZrCl4、I2催化对脂肪族、芳香族底物均有效；
5.烷基/芳基卤还原：
三、其它典型还原方法
Clemmensen还原法：
1、可单独只使用锌粉 2、中间体没有羟基化合物存在 自由基还原历程
三、其它典型还原方法
Wolff L – Kishner-Huang minlon还原法
总结
1、NaBH4复合羧酸、MCl2(Co、Zn、Ni、Al)、I2可提高活性； 2、NaBH4活性提高是因为原位产生硼烷或其络合物；
机理1
机理2
氢负离子反应机理
少量NaOH时：
过量NaOH时：
水解完体系呈碱性。
2.1、还原烯烃、炔烃
BH3 ：强还原活性，易与烯烃发生硼氢化还原反应，极不稳定 (B2H6-THF, B2H6SMe2, B2H6-NR3)
乙硼烷
例：
硼氢化钠原位产生(in-situ) BF3产生硼烷效率更高
2.1、还原烯烃、炔烃
相转移催化剂应用：
脂肪族、芳香族、不饱和醛基被还原，酮不受影响 酮的不对称性还原：
2.9 还原醛和酮
酮的不对称性还原：
*
产品易外消
旋化，光学
纯度低
*
2.9 还原醛和酮
酮的不对称性还原：
*
2.9 还原醛和酮
酮的不对称性还原：
*
*
2.9 还原醛和酮
醛、酮的还原胺化：
醛、酮与NH3、伯胺、仲胺在还原剂存在下反应得到 伯胺、仲胺、叔胺
氯、硝基、
0
15
93
酯基、双键
等基团不受 还原影响
0
15
95
0
30
86
2.8 还原硝基
酮、脂肪族酯基、烯烃和腈基 同时被还原
Me、OH、NH2、OMe、Cl对反应速 率无影响，且不受还原影响
2.8 还原硝基
活性 组分
-C≡N，-C=O，-COOEt，-COOH， Cl，I，CH=CH2不受还原影响
核心：
还原剂需在 醛、酮存在 下选择性还 原亚胺。
2.9 还原醛和酮
醛、酮的还原胺化：
2.9 还原醛和酮
醛、酮的还原胺化：
形成Mg 双齿配位 中间体
Ti(Opri)4反应条件温和，适用于对酸敏感的底物
2.9 还原醛和酮
环氧基酮的还原：
使用金属有利于提高选择性，金属离子半径越大，选择性越高
2.10 其它化合物的还原
2.9 还原醛和酮
NaBH(OAc)3还 可在酮的存在下 选择性还原醛
NaBH4/SnCl2可实现在芳香族酮存在 下选择性还原芳香族醛
碱土金属可 促进α,β-不 饱和酮的选 择性还原
2.9 还原醛和酮
α-烷基β酮酯还原
3-酮-2-甲基 酯/酰胺还原
2.9 还原醛和酮
1、高位阻酮生成醇 2、芳环上氯被还原
典型还原反应及机理
目
录
1. 常用还原剂 2. NaBH4还原 3. 其它典型还原方法 4. 总结
一、常用还原剂
还原剂：可提供电子或有电子偏离的化合物 1、金属单质 Na、K、Mg、Zn
2、H2/M
4、硫化物
M = Pt、Pd、Ni
3、H负离子 NaNH2、NaH、NaBH4、LiAlH4、NH2NH2 H2S、Na2S、Na2SO3、Na2S2O3、保险粉 5、低价化合物 HI、Fe2+、Cu+、Sn2+
2.2 还原羧酸
方案1
方案2
2.2 还原羧酸
方案3
1、n(CF3COOH) : n(RCOOH)= 1 : 1；
2、芳香族羧酸产率低(<30%)
采用比底物酸性更强的羧酸促进还原转化
2.2 还原羧酸
方案4
方案5
1、ZrCl4比ZnCl2具有更高的催化活性； 2、I2催化可实现-COOH、-COOMe的选择性还原。
2.1 还原烯烃、炔烃
1、CH2Cl2有利于低极性底物溶解； 2、双取代炔烃主要生产酮
小结
1、NaBH4活性提高是通过原位释放硼烷； 2、羧酸、MCl2、I2、季铵盐均可提高NaBH4活性；
3、反应溶剂一般选择醇、THF、CH2Cl2；
4、反应可用于还原双键制备伯醇及烷烃； 5、NiCl2/NaBH4可选择性还原α, β不饱和羰基化合物的双键； 6、CoCl2/NaBH4还原可选择性得到烷烃或醇。
2.1 还原烯烃、炔烃
1、可选择性还原α,β不饱和羰基化合物的双键； 2、NiCl2不可用CoCl2、CuCl2替代；
1、NaBH4与I2具有高反应活性，B2H6产生效率高； 2、 I2采用反应量；
3、 B2H6纯度高，不受BF3等低沸点物质影响。
2.1 还原烯烃、炔烃
采用催化量NaI替代I2，电化学氧化进行循环。
镧系 金属
-COOH，-NO2 -CONH2，-Cl -COOMe ，-CN 不受还原影响
2.9 还原醛和酮
镧系金属在促进化学、立体选择性上应用：
2.9 还原醛和酮
负载型NaBH4还原试剂应用： 反应时 间长 缩酮、甲基醚烷基硅烷、乙酸酯、乙酸烯丙酯、 烯丙基-γ内酯、氯、孤立双键不受还原影响
2.9 还原醛和酮
2.5 还原酰胺
Se化合物与NaBH4反应产生化合物5和6 1、没有Se化合物，反应不能进行 2、该反应不能还原仲酰胺和伯酰胺
2.6 还原腈基
LiAlH4还原 效率低
Co、Ni、Ir、Rh、Os、Pt的氯化物、硫酸盐和乙酸 盐均可与NaBH4结合使用实现腈基还原。
2.7 还原酰氯
Substrate T (℃ ) 0 t (min) 30 Product Yield (%) 98
3、反应溶剂优选THF、醇、CH2Cl2
4、烯烃经还原可产生醇和烷烃； 5、烯烃、炔烃、羧酸、酯、酰胺、腈、硝基等均可被还原； 6、在手性配体存在下，可实现高的立体选择性。
硼烷还原机理：
伯醇
烷烃
2.1、还原烯烃、炔烃
NaBH4用量大（2当量）
2.1 还原烯烃、炔烃
1. R=CH2OSiMe2But 2. R=CH2OCH2CH3 3. R=CMe2OH
配体促进Co溶解，提高立体选择性 SnCl4-NaBH4、TiCl4-NaBH4、TiCl4-PhCH2N+(Et)3BH4-亦可使用
1.苄基醇还原：
单芳基、非芳基醇不能被还原
2.10 其它化合物的还原
2.叠氮化物还原：
单独采用NaBH4还原，主产物为苄醇
2.10 其它化合物的还原
3.肟、肟醚还原：
2.10 其它化合物的还原
4.-C=N,-N=N还原：
2.10 其它化合物的还原
5.烷基/芳基卤还原：
脱保护
2.10 其它化合物的
2.4 还原酯基
（式1）
n(NaBH4) : n(ZnCl2) : n(叔胺) = 2 : 1 : 1 THF为最佳溶剂，醇中主要发生酯交换反应
1、没有叔胺存在，式1反应效率很低 2、腈基、酰胺基、硝基同时被还原为氨基
2.5 还原酰胺
采用NaBH4/CoCl2还原时，羟基/非羟基溶剂均可使用