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有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

【按】:与其说金属氢化物氢化铝锂等作为还原剂“特殊”,倒不如说是相对于无机反应来说特殊点儿而已,在有机反应中太“正常”不过了。如:氢化铝锂、硼氢化钠、乙硼烷……


初中和无机化学中,H2是一种具有强还原性的还原剂。

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

高中阶段,H2仍不失为一重要的强还原剂,同时,在有机化学中还是一种常见的加成试剂。

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

乙烯(CH2=CH2)与氢气的反应属于加成反应;乙醛(CH3CHO)与氢气的反应既属于加成反应,同时属于(乙醛的)还原反应。

从反应的结果来看,乙烯和乙醛均与H2发生了反应。

从化合价看,产物中H元素的化合价均为+1价,即H元素在反应中化合价升高、发生了氧化反应,当然地,乙烯和乙醛均发生了还原反应。

只是,习惯上只说乙烯与H2反应发生了加成反应,而乙醛与H2的反应既可以说是加成反应,也可以说是还原反应。

在这里,乙醛与H2发生还原反应,是相对于乙醇与O2发生 “催化氧化”生成乙醛来说的:

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

常见的物质种类中,可以与H2发生加成反应的有:烯烃(乙烯,CH2=CH2)、炔烃(乙炔,CH≡CH)、芳香烃(苯,C6H6)、醛(乙醛,CH3CHO)、酮(丙酮,CH3COCH3)等。其中,C=C、C≡C、苯环与H2的反应通常称为“加成反应”,而醛、酮中C=O与H2的反应通常称为“还原反应”(或“加成反应”)。

而通常情况下,像羧基(-COOH)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONH2)等是不考虑与H2的加氢还原的。

那么,羧基(-COOH)、酯基(-COOR)等能不能还原呢?

羧酸的还原

-COOH中,O=C-O之间存在着p-Π共轭,使羧基具有额外的稳定性。

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

《基础有机化学》第四版上册 北京大学 邢其毅编 P.537

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

《有机化学》第五版上册 高等教育出版社 胡宏纹编 P.385


那么,酯又是怎么还原的呢?

酯的还原

1.用氢气还原

原来,酯是可以用氢气还原的。

高中阶段,由于酯基中O=C与(C)—O之间的p-Π共轭,使酯基(O=C-O)具有额外的稳定性,我们通常是不考虑酯基与H2间的加成反应的,甚至认为酯基与H2不能发生还原反应。

如此看来,这种认识在事实上是“狭隘”的,是因为我们的知识面的问题。

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

《基础有机化学》第四版上册 北京大学 邢其毅编 P.574

2.用金属氢化物还原

是什么样的氢化物、怎样的一种存在呢?

这几种还原剂中共同点是:H为-1价,具有强还原剂。

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

《基础有机化学》第四版上册 北京大学 邢其毅编 P.575

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

(2023·全国乙·T36,15分)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。

有机化学中的 “ 特殊 ” 还原剂

注:四氢呋喃为该反应的有机溶剂。

题中:I→J步骤中使用 “LiAlH4” 即是 “还原反应”,经此一步,酯基被还原,酯基两边均转化为醇羟基,左边为J,右边还原为五碳伯醇——新戊醇。

(责任编辑:化学自习室)
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