当前位置:
文档之家› 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应
药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应
O
H + O
H
53%
乙醇+10% HCl
93%
H
H
47% 7%
Organic Reactions for Drug Synthesis
O
AcO
O Pd/CaCO3, H2
1atm, 45℃
AcO H
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
均相催化氢化(将催化剂变为络合物)两相 H2↑/液相 TTC
转移氢化(采用有机氢源H2NNH2·H2O
) HN NH
化学还原
无机还原剂 KBH4 NaBH4
O
有机还原剂
HC NH2
生物还原反应
意义: NO2
O
NH2
C
OH
CH
CC
CH CH
Organic Reactions for Drug Synthesis
载体钯:加入载体(活性炭、CaCO3、BaSO4、 硅藻土、Al2O3),增大比表面,增大活性。
载体:为增大催化剂的表面在催化剂制备中加 入的多孔物质。
钯C(Pd/C)
Lindlar(林德拉)催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
Organic Reactions for Drug Synthesis
NH2
COOH NH2
OH H3C
O Pd-C/H2 H3C
CH3
CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
2. Birch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。
③铂(Pt)为催化剂
1. 铂黑 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH H2PtCl6 + NaBH4 Pt 2. 载体铂 Pt/C
Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O
3. PtO2 Adams 催化剂 (NH4)2PtCl6 + 4NaNO3
PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2
非均相催化氢化的五个连续步骤 a:作用物分子向催化剂界面扩散; b:作用物分子向催化剂表面吸附(物理和化学); c:作用物分子向催化剂表面发生化学反应; d:产物分子在催化剂表面解析; e:产物分子由催化剂界面向介质扩展。
Organic Reactions for Drug Synthesis
一般决速步骤主要为吸附和解吸两步: 物理吸附和化学吸附:
5.硼氢化反应
C C + BH3
CC
H BH2
δδ
CC H BH2
(饱和烃)
H3O CC B
3
H H2O2 / NaOH H2O
Organic Reactions for Drug Synthesis
3CC HH
+ B(OH)3
C C OH (醇) H
注:
(1)
BH3
n-BuCH=CH2 a
n-BuCH2CH2BH2
n-BuCH=CH2 b
(n-BuCH2CH2)2BH
n-BuCH=CH2 c
(n-BuCH2CH2)3B
反应速度:a>b>c
Organic Reactions for Drug Synthesis
(2)
X
2 BH3 CH CH2
X
CH2 CH2 B + X
CH CH3
B
X=-OCH3 91%
9%
第七章 还原反应
Reduction Reaction
Organic Reactions for Drug Synthesis
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。
Organic Reactions for Drug Synthesis
概述
分类
催化氢化 多相催化氢化(d轨道 Co,Rh,Pd,Pt…) H2↑
C
HCl
CH2
Zn-Hg 活性>Zn
HgCl2+HCl+Zn
Zn-Hg
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
COCH2CH2COOH Hg羧基不被还原
CH3COCOOEt Hg-Zn HCl
57% 95%
Organic Reactions for Drug Synthesis
43% 5%
(3) 利用上述性质可制备醇或酮
BH3 3n-C8H17 CH CH2 250C
H2O2 / NaOH H2O
3n-C8H17 CH2 CH2 OH
(95%)
CH3
B3H6 / Et2O 250C
CH3
Organic Reactions for Drug Synthesis
多相催化氢化反应历程 (1) H2在cat表面活性中心发生化学吸附;
(2) C=C+cat -σ络合物;
(3) 活化的H 半氢化状态中间物; (4) H2进行顺式加成 烷烃。
Organic Reactions for Drug Synthesis
物理吸附(范德华吸附):作用物分子在cat表面浓集, 为物理作用力,无选择性多分子吸附。 化学吸附:化学键引起,形成新的化学键,生成活 化吸附中间物,降低活化能,使氢化进行。
Organic Reactions for Drug Synthesis
活化中心:cat表面晶格上有很高活性的 特定部位,如:原子、离子。有若干原子 有规则排列而成的一个小区域。作用物分 子结构与活性中心结构间有一定的几何对 应关系,才能发生化学吸附,表现出催化 活性。
Organic Reactions for Drug Synthesis
b 氢压 收率
CC
H2/Pt 1kg/cm2
H2/Pt 2kg/cm2
CC CH2 CH2
Organic Reactions for Drug Synthesis
c. 溶剂及介质的酸碱度
EtOH H 2O
O AcOH 效果最好
O
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
Organic Reactions for Drug Synthesis
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
H
O
乙醇
H2, Pd/C 1atm, 25℃
PhC
C
COCH3 Hg-Zn HCl
PhHC
C H
CH2CH3
CO2C2H5
Hg-Zn HCl
CO2C2H5
α,β-不饱和醛酮同时被还原,孤立 双键不受影响。
Organic Reactions for Drug Synthesis
2 .黄鸣龙还原(碱性条件下还原)
R
B
C O + H2N NH2
R
CH3
CrO3 / H3O / EtOH
BH
2
O (78%)
2
Organic Reactions for Drug Synthesis
二. 芳烃的还原反应
R
R
1 催化氢化 (高压高温条件下)
H2/Ni
300Kg/cm2 140℃
H2/Ni
100Kg/cm2 200℃
COOH H2,Rh/C 5Kg/cm2
4.用肼或二亚胺(偶氨)还原
HN NH + C C
CC HH NN
CC HH
+ NN
Ph C C Ph
NH2 NH2 Cu2 + 空气
Ph CH2CH2Ph
(80%)
NH2 NH2 CH2 CH (CH2)8 COOH K3Fe(CN)6 CH3 (CH2)9 COOH
(69%)
(C=C取代基增多,氢化明显下降)
H
Ph3P
H
Rh
Cl
R
Ph3P R
a H2
H
Ph3P
H
Rh
Cl
ž
Ph3P
d
R
R
3. 转移氢化
O CH3
受氢体
O OCO CH3
+
Pd-C / EtOH △ 5h
O
供氢体
O OCO CH3 (65%)
CH3
常用的催化转移氢化供氢体:环己烯、环 己二烯、四氢化萘、乙醇、异丙醇。
Organic Reactions for Drug Synthesis
Birch
Li K Na( 液 NH3)
Organic Reactions for Drug Synthesis
OCH3 Li, NH3, EtOH
Et2O
OCH3 +
H+
O
20%
OCH3
80%
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
COONa
TTC本 身 就 是 络 合 物 不 会 使 催 化 剂 中 毒
Organic Reactions for Drug Synthesis
反应历程:
Ph3P