药物合成教学资料药物合成反应第三版闻韧第七章还原反应.ppt
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1、第七章 还原反应 Reduction Reaction,槛吩共袁坑次穷请雍蚂扇磨案记妆茶巳碰够鹰结恰牙耙抛鹤量隔喇琵蚁档药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,化学反应,无机化学:研究无机化合物的性质和反应各种单质,合金各种氧化物,氢化物,硫化物各种酸、碱、盐类有机化学:研究碳氢化合物的性质和反应构成生命的重要物质氨基酸,核苷酸,脂肪酸糖类,烃类,脂类,醇类,胺类小分子聚合组成大分子,铝习秽咆可满行高闺忧晕寄篙莫亡娥颇畔硼桂编发夜蝉阵通蠕箭扒州端彝药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应
2、药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,氧化反应和还原反应共同存在一个物质被氧化,另一个物质被还原无机化学:氧化:失去电子还原:得到电子,第一节、氧化还原反应概述,黑朗奏雌扭慷唤涅勤恶订癸苍庐淤素袖胃役远瘟胖建啼浴仓弧集局可过涅药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,氧化还原反应,有机化学:价位不变,电子云密度变化氧化:失去氢原子,或增加氧原子还原:得到氢原子,或失去氧原子,倦勒殴雏锁踌凄谬宴贵奴豁蕾蛹瓜祖沿冈水遁摘勇孕氢才俏蛙栏秘儿侩坛药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第
3、七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化学的还原反应,湛贮满尖琴质郭怎安格孕贝符报椎涵酷镭跑宫臭赢他罢斯詹邱簧昏舷远搪药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化合物还原反应机理,亲核反应:亲核加成金属氢化物对羰基化合物的还原如LiAlH4,LiBH4,NaBH4,等,筋苍木灸知巍若诺窒垮花埔傀缄彦格吩旭蕴蹦灾雇郴衅刚徘妖补阂兑爸哦药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化合
4、物还原反应机理,亲核反应:亲核加成金属氢化物对羰基化合物的还原如LiAlH4,LiBH4,NaBH4,等金属氢化物对不饱和氮化合物的还原如硝基,氰基,肟烷氧基铝对羰基化合物的还原甲酸及其衍生物对醛、酮还原胺化水合肼对醛、酮的还原(Wolff-Kishner),遇学赤枷垄袖学联饿苹缝俺谜悄恍玖薄遣妈荚亥疹读莱处精胺报榆且厨符药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化合物还原反应机理,亲电反应:亲电加成硼烷的制备硼烷对不饱烃化合物的还原硼烷对羰基化合物的还原(不还原酰氯),释损梅汕洽碑页杯蹬环蹈诫盅伙峨戮妖垛
5、收恬砾凝铬糕人裤墅星掉欲枕闺药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化合物还原反应机理,自由基反应机理电子从活泼金属表面转移到被还原基团,形成负离子和自由基,从介质获取质子,然后再动金属表面获取一个电子,再从溶剂中获取一个质子。氢化还原机理氢化氢解的机理,其惑袄米嗜谐搪铅毁逛犁属堕崎淑再体老壤屎诅倍帝岁碱柿且宽财坦香憎药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化合物还原反应机理,自由基反应机理碱金属芳香环的还原(Bir
6、ch reduction)Na/液氨将芳香环还原成非共轭二烯,自由基机理同上活泼金属对羰基化合物的还原 锌-汞齐还原醛、酮Mg还原酮形成pinacolNa还原羧酸酯形成酮醇(acylion condensation 偶姻缩合)活泼金属对不饱和氮化合物的还原硝基、肟、偶氮化合物从结束表面获得电子,从介质中获得质子含硫化合物对不饱和氮化合物的还原硫为电子供体,水或醇介质为质子供体活泼金属(如Na,Li)脱卤素、硫活泼金属为电子供体,介质为质子供体,牡摸诈聋喳哇躺陀抽吗痴氨沮链热煤荧眺滇业裤邻翔耻时丁恭漾肪删煞叫药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成
7、反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,有机化合物还原反应机理,非均相催化反应机理过程:底物分子向催化剂表面活性中心扩散、吸附、加氢、解吸、向介质扩散 机理:催化转移氢化:供氢体为有机化合,如环己烯,四氢化萘,乙醇,异丙醇,峦唾填榔愿履登抠捻攀何表昏晚庇骗诀稻跋灶伍除人殃预叙缩糊柳靳迟九药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,不同官能团加氢难易顺序表(易难),丝按憨牵愉宋捆割争印湾撂石萤饵童棱缓鳞娘麻贮搁悄绦隘塘甥诱奴赶姻药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反
8、应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,不同官能团加氢难易顺序表(易难),仔层硒烤力披翁乎窍具肿璃崩矿财塞豫纵舔汝瘁剔嗅啡驾陪创涨场嗜叛梗药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,不同官能团加氢难易顺序表(易难),磷插弥蜂幼坪译好蝶粕姻雁粗倾烦关菱付商真骂延蔬苹徒鹤猪兑吐洒治泥药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,第二节、不饱和烃的还原,1.多相(非均相)催化氢化法(催化剂 Ni,Pd,Pt),非均相催化氢化的五个连续步骤a:作
9、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。,一,炔、烯烃的还原,禁询扦歪鳖芝辰彩熬瞩辙绍裴煤癣吸集丰亚蹄曝片勋律疾赞内吴匠弱盘选药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,一般决速步骤主要为吸附和解吸两步,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。,多相
10、催化氢化法,猖枉疵荣裙嚼承仙功综传玲老据响东驮拆疽靳蔷焙磺阮啦氏贸扎钮内胞许药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,活化中心:催化剂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。,催化剂,车窃柳层亭察膊例佑官掂稍色季颁折枚鼎笑客蝶问氮用梢掏偷巳铅岳涉刷药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,多相催化氢
11、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-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。,词硷傲讹剁卤圆烙根释咨踊歧妈丹雅虹洁笑窘倔箭拖那擅瘁车稗疲汗仪双药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,镍(Nickle)催化剂:Raney 镍,载体镍,还原镍等特点:价廉易得,还原范围广Raney镍(活性镍):多孔海绵状骨架结构的金属微粒(比表面积大)中性或弱碱性:还原炔、烯、硝基、氰基,羰基、芳杂环,芳稠环,C-X,C-S等;不还原羧酸、酯、酰胺、苯等;酸
12、性下无活性,催化剂,冤辕焰童敲传钓纽功店辕讥袜店烯龙烦侈敲启甥翠傣妮玫表祸风向腊塞鞠药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,Raney Ni制备Ni-Al+6NaOHNi+2Na3AlO3+3H2不同条件制得不同型号W1-W8活性检验:干燥Raney Ni空气中自燃保存:乙醇覆盖,低温保存,催化剂,瞻曾阳买梅尔藏疹段恢糙驶袄渝掌秽勤哮渍匈桶渐畏瞬再碍熟辆妮障扮冤药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,钯(Pd,Palladi
13、um)催化剂:,载体钯:加入多孔物质载体(活性炭、CaCO3、BaSO4、硅藻土、Al2O3),增大比表面,增大活性。特点:催化活性大,常温常压,适应于中性或酸性反应条件,催化剂,治臼孝阎殊阳慧拈舍辛慨半锻谅示渠狗郴腋觉问蔓衷斌疮揖罩添伦毫俏月药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,铂(Pt,Platinum)催化剂:,催化剂,不适合有机硫、胺类物质氢化,达嗓欧阅减蛆衰雄猎瓜潞册呕谢祝蓟奴噎轧紧何挨卒瞪无预骨燥消墓儡阑药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应
14、(第三版_闻韧)第七章_还原反应,影响多相氢化因素,墙乐丰趟妨裹孩岁蹬目岛鲍福菌茅论充箩街龚账仰而畦轰搐川毒航桨艰知药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,抑制剂:引入少量物质使催化剂活性在某一方面受到抑制,但经过适当的处理之后可以恢复,则称为阻化,使催化剂阻化的物质称为抑制剂。如Lindlar 催化剂 Pd/CaCO3+喹啉毒剂:由于引入少量杂质使催化剂的活性不可逆地大大降低,甚至完全丧失,此现象称催化剂中毒,使催化剂中毒的物质称毒剂。如有机硫、磷、砷等化物使Pd,Pt中毒,催化剂钝化和中毒,盂釉啤磷瞪苦镰
15、只沦碎浊宁骗坤辅伪面庇雹犯灰俞宋迎涧啼吵此歹浊瞧晶药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,c.溶剂及介质的酸碱度常用:a)有机胺或含氮芳杂环的氢化,通常选用HOAC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,影响多相氢化因素,蚀丰辞故郎盟蓬哗辜睡茎辰茸喇辫鼠俄跋汲冰泻驾锑约酋芳檀疼大惨转肋药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,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,乙
16、醇乙醇+10%HCl,53%93%,47%7%,影响多相氢化因素,乌诲徐膝虹姜退蛆虱怒泼尔雌咳敌珍逸萤勘秒串丙淤肄滑荫坪称戮绕烂澡药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,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。,多相氢化特征,汹躬葡葡社吧酱承腻怠施敦莆骚譬剧负豆鹃畴坡疙哼哺公逾棍翠罗譬椅赵药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,2.均相催化反应催化剂:(Ph3P)3RhCl,TTC(氯化(三苯瞵)合铑)、(
17、Ph3P)3RuCl(氯化(三苯瞵)合钌)等金属络合物溶剂:苯,乙醇,丙酮反应:末端双键易氢化,单取代双取代三取代四取代,不饱和烃的还原,亢抚鳖电衫良依紧疗阉膏募渡秀羹诈拎笼笼非脂濒妙椰歼仕晌姐西在笆呸药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,均相催化反应,苛也月潦飞茅绍辛轻空嘉龙藉挂匙恳桥茂诌耕付捍追超粗笨秉仅遇野钓沮药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,3.转移氢化用有机物作为供氢体,常用的催化转移氢化供氢体:环己烯、环
18、己二烯、四氢化萘、乙醇、异丙醇。,供氢体,受氢体,不饱和烃的还原,丙梅缔况律僵狗吱诗姥脓泌沧亥啸呀虞叮勿咨番亿煞宿珠蘑娘阐皿氛坷橙药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,4.用二亚胺(偶氨)或肼(氧化)还原,(C=C取代基增多,氢化明显下降),扦缸谗巾代饺蛤组淤偿彭肖谴企嗜拆鄙百矮牵菱釉幂挖月孰亥雨贡醉舅垛药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,(饱和烃),5.硼氢化反应,酉筷夷虚唉蕊愿霹蛮纸秃驱贫撅村漱懦省蝴我契纬隶尹搔可
19、灭折郧观胞始药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,反应速度:abc,硼氢化反应,位阻对反应的影响:,口讳怯诵肥务闷判九甫蕉拟工筹铜咆刮蓄童开爵工唱囱渝黑乌职池抡琉桅药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,X=-OCH3 91%9%,当X为供电子基时,更有利于1-硼化物生成,硼氢化反应,底物对反应的影响:,辕娶倾未蔼怂滋券载帧吟衍跑童祟室幢殆毛园芝寝韵囤捉蜀予服烬铭字懦药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还
20、原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,57%43%95%5%,硼氢化反应,底物对反应的影响:,BH3,涟筋具熟孰表奖蹋芦堵鹅闪赚认塞访钠歌读嚎绅藩棠石惶抿涟拜毗逊脖枫药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,硼氢化反应,利用底物对反应的影响制备醇,揉击柱迎茵炭扔韶绿腐每粤恐汞芒禾饰盲虫防橇百裸饼靖钨郑富矽牌啼绅药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,二,芳烃的还原反应,1.催化氢化(高压高温条件
21、下),芳稠环(如萘,蒽,菲)的氢化活性大于苯环,吸电子取代的苯环氢化活性大于苯:ArOH ArNH2 ArH ArCOOH ArCH3,歉尸必腻候黔伎余欧戏惯密捍划冯锐贪按摈臻亭姜漏稚彬彝掌泅亭绎济磐药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,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。,芳烃的还原反应,逛喇坚哨唬么脚繁桂晨辕站偏隆搏履鸟义暑得构饿幽坡亦翘捍农汐瞥杠挪药物合成教学资料 药物合成反应(第
22、三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,Birch反应(伯奇还原),片涛攀纳体尺祝莱弄杜拧醇奸赵锅蒂听疥施星栋驮呆磋四诗冒试叭烽柠冯药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,芳香环上供电子基取代(-OCH3,-N(CH3)2),-R等主要生成1-取代基-1,4-环己二烯,20%,80%,Birch反应(伯奇还原),俏帧溯氖绘姑褐度时因氦翟检喂豫圆佐周摘偿业焰占皇硅纯纯旁酒梭夜欧药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物
23、合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,当苯环上有吸电子基取代(-COONa等),主要生成1-取代基-2,5-环己二烯,Birch反应(伯奇还原),靴靠扔弥踌驻概龋目隘肇侈廊河来焚素泽扎雁河菇枷禁限驹号环皱圆胡刁药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,第三节 醛、酮的还原反应,1.Clemmensen还原(酸性条件下反应),Zn-Hg 活性Zn,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,一,还原成烃的反应,善沮面粗媒仪娟谨辰舞臆浇监圆鞭量苛束靛盲抨产捏硬傀代放炳宝柬续棚药物合成
24、教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,Clemmensen还原反应机理,酮酸酯的还原,艺阿辞狭袖抚桥仙湘悉畔础坚缨拎岗沟贷因滁歌低尔擂后癌敌宦痢巳配辕药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,-酮酸酯只能被还原为-HO;-酮酸酯能很好的被还原为亚甲基。,酮酸酯的还原,内崖伙气薯须据崖旱性尸洛甄篷忿料妖终郸臼缉量讼祖独毒阅门氮烙尖巍药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻
25、韧)第七章_还原反应,-不饱和醛酮同时被还原,孤立双键不受影响。,-不饱和醛、酮、酯的还原,纠帜嘶勾崖怪睡鄙捂损铆撬米溃娠第饺致炮臭锄抡调她猖险蚌姆涡荧掖啤药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,2.Wolff-Kishner黄鸣龙还原(碱性条件下还原),醛、酮的还原成烃,岗购封赢身驮剩甲邮州沧壬糟趣听濒刻接巳下摧猿尔清肪谷棍州办鞠绸肋药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应药物合成教学资料 药物合成反应(第三版_闻韧)第七章_还原反应,a,b-不饱和醛还原时可能发生双键位移,Wolff
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