藥物合成反應—第七節(jié)-還原反應教程文件

1、藥物合成反應第七節(jié)-還原反應還原反應概念還原反應概念1.廣義概驗廣義概驗12.狹義概驗狹義概驗2還原反應舉例還原反應舉例11NH210+3H2CH2 C 70Ni2H2 CH2 C N還原反應的類型還原反應的類型1.催化氫化反應催化氫化反應12.化學還原反應化學還原反應23.生物還原反應生物還原反應34.電解還原反應電解還原反應4舉例舉例COOCH3O2NFe/HOAc35-40oCCOOCH3H2NNO-OC6H5+H2-H2O氫解C6H5-N=O加氫C6H5-NHOHH2O-氫解C6H5-NH2+H2+H2醛、酮的還原醛、酮的還原1.醛、酮通過還原反應可直接得到烴醛、酮通過還原反應可直接得

2、到烴12.還原得到相應的醇、酚還原得到相應的醇、酚23.還原胺化反應，是轉變羰基為胺或取代胺基還原胺化反應，是轉變羰基為胺或取代胺基3舉例舉例(H)R(H)RCH2RCOHROHCH(H)(H)RCOHRR/R/CHNHRHNCR-H2ONHOHCRNH2OCRR/R/R/R/R/R/R/還原成烴基的反應還原成烴基的反應1.鋅汞齊直接還原為烴（鋅汞齊直接還原為烴（Clemmensen反應）反應）12.烏爾夫凱惜鈉黃鳴龍反應烏爾夫凱惜鈉黃鳴龍反應233.催化氫化還原催化氫化還原34.金屬氫化物還原金屬氫化物還原43舉例舉例CNClemmensenAlCl3/LiAlH4OCNH2CH2CH2CH

3、2CH2反應烏爾夫-凱異納-黃鳴龍催化劑Clemmensen反應反應1.概：概：Clemmensen反應是反應是在酸性條件下，用鋅汞在酸性條件下，用鋅汞齊或鋅粉還原醛基、酮基為甲基或亞甲基的反應稱齊或鋅粉還原醛基、酮基為甲基或亞甲基的反應稱12.還原劑處理：鋅汞齊是將鋅粉或鋅粒用還原劑處理：鋅汞齊是將鋅粉或鋅粒用5%10%的二氯化汞水溶液處理后制得。的二氯化汞水溶液處理后制得。23.操作：操作：將鋅汞齊與羰基化合物在約將鋅汞齊與羰基化合物在約5%鹽酸中回流鹽酸中回流，醛基還原成甲基，酮基則還原成亞甲基，醛基還原成甲基，酮基則還原成亞甲基3案例分析案例分析NNCHCH2CH3COOH(84%)O

4、OCHCH2CH3COOHOOZn (C2H5)OHCl(g)/案例：案例：抗凝血吲哚布芬的合成抗凝血吲哚布芬的合成：分析：分析：Clemmensen還原反應一般不能適用于對酸和熱敏感的羥基還原反應一般不能適用于對酸和熱敏感的羥基化合物的還原，如采用比較溫和的條件，即在無水有機溶劑（醚、化合物的還原，如采用比較溫和的條件，即在無水有機溶劑（醚、四氫呋喃、乙酐、苯）中，用干燥氯化氫與鋅，于四氫呋喃、乙酐、苯）中，用干燥氯化氫與鋅，于0左右反應，左右反應，就可還原羰基化合物，擴大了本反應的應用范圍。就可還原羰基化合物，擴大了本反應的應用范圍。烏爾夫烏爾夫-凱惜鈉凱惜鈉-黃鳴龍黃鳴龍反應反應1.概：

5、概：烏爾夫烏爾夫-凱惜鈉凱惜鈉-黃鳴龍反應是醛類或酮類在強堿黃鳴龍反應是醛類或酮類在強堿性條件下，與水合肼作用合成腙，進而放氮分解轉變?yōu)樾詶l件下，與水合肼作用合成腙，進而放氮分解轉變?yōu)榧谆騺喖谆?。甲基或亞甲基?2.收率一般在收率一般在60%95%之間，具有工業(yè)生產(chǎn)價值。之間，具有工業(yè)生產(chǎn)價值。2案例分析案例分析案例：案例：抗癌藥苯丁酸氮芥中間體的制備：抗癌藥苯丁酸氮芥中間體的制備：H2NNH2/H2O/KOH140 1601hCOCH2CH2COOH,CH3CONH(85%)CH3CONHCH2CH2COOHCH2分析：分析：烏爾夫烏爾夫-凱惜鈉凱惜鈉-黃鳴龍反應應用于本反應，適用于對酸敏

6、感的吡黃鳴龍反應應用于本反應，適用于對酸敏感的吡啶、四氫呋喃衍生物，對于甾族羰基化合物及難溶的大分子羰基化合啶、四氫呋喃衍生物，對于甾族羰基化合物及難溶的大分子羰基化合物尤為合適。分子中有雙鍵、羰基存在，還原時不受影響，一般位阻物尤為合適。分子中有雙鍵、羰基存在，還原時不受影響，一般位阻大的酮基也可被還原。大的酮基也可被還原。還原成醇的反應還原成醇的反應1.金屬復氫化物為還原劑金屬復氫化物為還原劑12.醇鋁為還原劑醇鋁為還原劑2案例分析案例分析案例：案例：避孕藥炔諾酮中間體合成。避孕藥炔諾酮中間體合成。EtOHKBH4/OHOOHCCHCHCOH回流分析：在該底物中除了羰基外還有叁鍵、雙鍵，故

7、用分析：在該底物中除了羰基外還有叁鍵、雙鍵，故用氫化鋁氫化鋁鋰可能會一起被還原，而用氫化硼鉀則可避免這樣的情況。只鋰可能會一起被還原，而用氫化硼鉀則可避免這樣的情況。只還原羰基，還不影響其它基團。還原羰基，還不影響其它基團。還原胺化反應還原胺化反應1.羰基還原胺化反應羰基還原胺化反應12.Leuckart反應反應2羰基還原胺化反應羰基還原胺化反應舉例舉例CHNHRHNCR-H2ONHOHCRNH2OCRRRRRRRRLeuckart反應反應舉例舉例(66%)NH2CHCH3180 185HCOONH4CH3COOHCON(CH3)2/HCOOHN(CH3)2(75%)羰基化合物雙分子還原羰基化

8、合物雙分子還原偶聯(lián)反應偶聯(lián)反應1.羰基化合物與鎂汞齊或鋁汞齊一起在苯中回流反羰基化合物與鎂汞齊或鋁汞齊一起在苯中回流反應，即發(fā)生雙分子還原偶聯(lián)，生成頻哪醇。應，即發(fā)生雙分子還原偶聯(lián)，生成頻哪醇。1OHOHC6H5CHCHC6H5H2OOSi(CH3)3OSi(CH3)3C6H5CHCHC6H5(CH3)2SiCl/Mg2C6H5CHO(90%)硝基化合物和亞硝基化硝基化合物和亞硝基化合物的還原合物的還原1.金屬還原劑金屬還原劑12.硫化物還原法硫化物還原法233.催化氫化法催化氫化法34.復氫化物還原法復氫化物還原法43羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原1.酰鹵的還原酰鹵的還原12.羧酸

9、及酸酐的還原羧酸及酸酐的還原233.酯及酰胺的還原酯及酰胺的還原3酰鹵的還原酰鹵的還原1.酰鹵在適當?shù)臈l件下反應，用催化氫化或金屬氫化酰鹵在適當?shù)臈l件下反應，用催化氫化或金屬氫化物選擇性還原為醛，此反應稱物選擇性還原為醛，此反應稱Rosenmund反應反應1NO2NO2LiAl-HOC(CH3)3CHCH COCl(CH3OCH2CH2)2O50,r.tCHCHOCH(84%), 催化氫化反應催化氫化反應1.催化氫化的概念催化氫化的概念12.催化氫化的類型催化氫化的類型233.催化氫化的影響因素和安全技術催化氫化的影響因素和安全技術3催化氫化的概念催化氫化的概念1.在催化劑的存在下，有機物（底物）與氫氣反應在催化劑的存在下，有機物（底物）與氫氣反應，使一些，使一些C-O，C-X，C-S等鍵斷裂，生成等鍵斷裂，生成C-H鍵的鍵的過程稱為催化氫化過程稱為催化氫化1催化氫化的類型催化氫化的類型1.非均相催化反應非均相催化反應12.均相催化反應均相催化反應23催化氫化的影響因素和催化氫化的影響因素和安全技術安全技術1.催化氫化的基本過程催化氫化的基本過程12.催化劑催化劑233.在藥物合成中的應用在藥物合成中