杏耀代理_氢化在有机合成中的应用

      发布在:杏耀代理注册, 杏耀测速登陆      评论:0 条评论

   氢化反应在中发挥了很重要的作用,该反应不仅操作简单,而且后处理相当方便,因此得到了广泛的运用,通过氢化反应可以实现碳的还原,一系列伯胺的合成,保护基的脱除等等.具体表现:碳碳双键,三键的氢化;腈基,硝基,,肟的还原; Cbz,苄基脱除去保护;羟基的脱除或卤素(Cl, Br, I)的脱除以及一些杂芳环的氢化等等。而氢化所用到催化剂一般为PtO2, Pd/C, Pd(OH)2/C, Raney Ni等。

1. 不饱和键的氢化;

双键氢化包括一般烯烃和不饱和酮(酯)的双键的氢化,一般烯烃双键的氢化需要加热加压才能反应.例如:与芳环共轭的烯烃氢化一般需要50-60 psi的压力。不饱和酮的双键氢化在一个大气压下(15 psi)即能反应,并且要在体系中加入少量的二苯硫醚,使Pd/C 部分中毒以抑制酮羰基的还原;不饱和酯的双键氢化要根据底物的结构进行催化剂筛选,如果底物含有Cl, 氢化时应选用PtO2,如果底物是Pd/C氢化而使得杂环发生氢化,则应使用Willkinson催化剂进行氢化. 氢化要注意溶剂选择一般MeOH的活性最高.如果底物是甲酯就用甲醇,底物是乙酯就用乙醇,避免出现酯交换发生,一般室温酯交换的可能性不大,加热反应酯交换还是比较容易发生的.三键氢化成双键,若生成的产物为顺式烯烃,可用;反式烯烃,用Na/NH3(l). 生成饱和脂肪烃过度氢化就行了.

2. 腈基, 硝基, 叠氮基, 肟的还原,;

腈基通过氢化可以还原为相应的伯胺,一般氢化的需要加压才能发生反应, 比起用LiAlH4还原,具有操作简单,后处理方面,反应条件温和,以及产率高等优点.

硝基的还原成相应的伯胺, Pd/C氢化是首选,但反应具有很多的中间态,不能只从TLC薄板看原料消耗完了就认为反应结束了.其中有一个中间体就是(N=O),因此反应一般要求过夜,主要是让其彻底反应完全.如果底物底物具有氢化不稳定基团,例如:底物结构含有Br,可以用Raney Ni氢化,如果底物含有杂环那就要用化学方法还原 Zn/NH4Cl,Fe/HOAc,SnCl2, 保险粉等等还原方法,学习的过程一定要学会辩证运用所学理论解决实际问题.利用氢化的方法还可以一锅得到Boc保护的胺.

叠氮氢化还原合成相应的伯胺也是常用的手段,其优点主要是后处理方便,产率高等,如果量大的反应,由于氢化一分子叠氮同时会产生一分子氮气,因此反应过程中要注意换气.也就是将体系中的氮气置换成氢气, 否则反应很快就停止了.如果不能用氢化的方法还原叠氮基,可以选择用Ph3P/H2O还原,得到相应的伯胺,因为有副产物Ph3PO生成而给分离纯化带来一定麻烦,不过此化学方法也是很受欢迎的.

肟的氢化还原跟上面类似,没有什么特殊之处,不着重阐述了,也可以用LAH还原制备相应的伯胺.

3. 羟基的还原;

将羟基氢化成亚甲基,此时羟基相连的碳必须与芳环相连,否则不能被氢化,此方法有局限性.如果把羟基转化为Br则可以被氢化为亚甲基.羟基直接氢化为亚甲基的实例不多,一般采用Et3SiH/TFA或者NaBH4/TFA体系还原,或者将羟基做成黄原酸酯再用Bu3SnH还原成亚甲基.

4. 保护基的脱除

苄基或者Cbz的脱除通常用Pd/C,或者Pd(OH)2/C在甲醇中加压(常压)氢化脱除,最后苄基以甲苯的形式离去.N上苄基的脱除除了用氢化方法外,还可以用Na/NH3(l)、ACE-Cl等.当N与芳环共轭时,脱除N的苄基可以利用氢化的方法,而用普通的氯甲酸氯异丙酯则不能脱除。Na/NH3(l)可以脱除吡咯N上的苄基,但此方法应用比较少。辩证利用这三种方法可以有效的脱除N上的苄基。O上苄基也可以有效的通过氢化的方法脱除,如果氢化的方法不适用, 可以用DDQ,或者TMSI等脱除.

总而言之, 氢化在有机合成化学领域起到了举足轻重的作用,但是氢化也有其局限性,相对应都有一套化学方法能够解决,化合物中含有溴,氯一般都不适合用氢化,有些杂还化合物等氢化也会出现开环,杂环氢化等现象。因此,对于具体问题应具体分析,合理辩证的利用氢化和化学方法可以更有效的合成目标化合物。

Responses

评论已关闭。