α,β-不饱和羰基化合物的碳碳双键选择性还原研究-毕业设计（论文）.pdf

摘要饱和埃基化合物是生产医药、激素、香料、食品添加剂、农业化学品等的重要物质。为了合成饱和埃基化合物，常常需要对a,0-不饱和埃基化合物进行碳碳双键的选择性还 原，即仅还原a,p-不饱和埃基化合物中的碳碳双键，而碳氧双键不受影响或得到一定立 体构型的产物。这在有机合成中是一个富有挑战性的课题。在研究过程中，过渡金属及其络合物催化是应用最多的方法。过渡金属如Pd,Rh,Ru,Pt,Ni,Cu,Ir等，这是由于它们具有可利用的空d轨道，既能给予电子，又能接受电子,因而它们的氧化态和配位数可以发生可逆的改变，在与有机化合物配位时，产生特殊的 电子效应和空间效应，从而有利于提高还原反应的选择性。另外，非过渡金属如Sn,Se,Te,B等的氢化物以及廉价的还原剂Na2s2O4等，也已用于a,。-不饱和玻基化合物的选择 性还原。为了提高选择性，负载的双金属原子簇催化还原、生物还原也愈来愈受到人们 的关注。上述方法能够有效地选择性还原a,0-不饱和锻基化合物，但反应体系大都采用 贵金属，制备成本高，有的条件苛刻、操作过程繁琐、反应时间长、产率低。因此，为 了提高选择性，降低成本，保护环境等原因，目前对它的研究仍然是热点，仍然具有挑 战性。鉴于这些原因，我们试图寻找新的、简单、有效的还原体系对不饱和狱基化 合物进行选择性还原。在查阅文献的基础上，我们对a,p-不饱和酯、酰胺、酮的碳碳双 键还原进行了研究，还原后的饱和化合物的结构经过元素分析、IR、1H-NMR的确证。本文包括以下四章：1.a,P-不饱和黑基化合物的碳碳双键选择性还原研究进展。主要对a,p-不饱和醛、酮、竣酸、酯、酰胺等a。不饱和戮基化合物的碳碳双键的选择性还原情况进行了介绍，并对其发展趋势、应用前景作了进一步的展望。2.%供不饱和酯的碳碳双键的选择还原研究。发现NaBH4-Cu Cl/CH3OH还原体系 能有效地选择性还原a,供不饱和酯，考察了还原剂NaBN和Cu Cl的用量、溶剂、不同 的卤化物等因素对反应的影响，从而筛选出了 a,P-不饱和酯的碳碳双键还原的最优化条 件。在该条件下选择性还原%供不饱和酯具有反应速度快(lOmin)、产率高、选择性好、后处理容易等优点。3.a,供不饱和酰胺的碳碳双键的选择性还原研究。在研究a,供不饱和酯的研究基础 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.r i上，用NaBH4-Cu Cl/C2H50H体系还原%p-不饱和酰胺得到了预期的结果。该方法产率 高、操作简便、试剂价廉易得、环境友好，为a,p-不饱和酰胺的选择性还原提供了一种 新方法。4.芳基取代查耳酮的选择性还原研究。发现了一种即不需要催化剂又无苛刻条件、操作简便的选择性还原取代查耳酮的还原体系一Zn/NHQ/C2H5OH/H2O体系。该还原方 法试剂价廉易得、操作简便、条件温和、具有100%的选择性，对环境友好，增加了用 锌还原碳碳双键的实例，在一定程度上拓宽了锌在有机合成中的应用。关键词：供不饱和默基化合物，碳碳双键，选择性还原，硼氢化钠，锌粉n 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.neiABSTRACTAs we all kno w,satu r ated car bo nyl co mpo u nd s play an impo r tant r o le in th e pr o d u ctio n o f med icine,h o r mo ne,spice,fo o d ad d itive and agr o ch emicals.We need to selective r ed u ctio n o f a,|3-u nsatu r ated car bo nyl co mpo u nd s in o r d er to satu r ated car bo nyl co mpo u nd s.In o th er wo r d s,it mu st be po ssible to selectively r ed u ce th e co nju gate d o u ble bo nd s u nd er appr o pr iate co nd itio ns,and th e o th er fu nctio n need no t be r ed u ced.It h as always been a ch allenging pr o blem in o r ganic synth esis.Nu mer o u s meth o d o lo gies o f selective r ed u ctio n o f a,P-u nsatu r ated car bo nyl co mpo u nd s h ave been r epo r ted in th e liter atu r e,fo r example,Pd,Rh,Pt,Ni,Ir,Co and th eir co mplexes.Th ey h ave available vacant d o r bital wh ich accept and r eceive electr o n.Th er efo r e,th eir o xid atio n state and co o r d inatio n nu mber ar e r ever sible.Th ey h ave special electr o nic effect and spatial effect wh en co o r d inate th e o r ganic co mpo u nd.Fu r th er mo r e,h yd r id es o f Sn,Se,Te,B,so d iu m d ith io nite and so d iu m bo r o h yd r id e wer e also r epo r ted to be u sefu l fo r th e h yd r o genatio n o f a,P-u nsatu r ated car bo nyl co mpo u nd s.Catalysis o f yeast species h as been stu d ied to o.Alth o u gh th ese systems ar e effective,th ey su ffer fr o m th eir o wn limitatio ns:h ash r eactio n co nd itio n,ind ispensable agents,co mplicated manipu latio ns,lo ng r eactio n time and lo w yield o r lo w fu nctio nal selectivity.Th er efo r e,th e d evelo pment o f a mild and selective r ed u cing agent fo r th e co nju gate r ed u ctio n o f a,0-u nsatu r ated car bo nyl co mpo u nd s still attr act a gr eat d eal o f attentio n o f o r ganic ch emists.In o u r wo r k,we tr y to find a simple selective r ed u ctio n system.We stu d y o n th e selective r ed u ctio n o f th e car bo n-car bo n d o u ble bo nd s o f a,P-u nsatu r ated ester s,amid es,keto nes.Th e satu r ated co mpo u nd s h ave been ch ar acter ized by elemental analysis,IR,H-NMR.Th is paper co nsists o f fo u r par ts.Par t I.Recent d evelo pments o f selective r ed u ctio n o f th e o lefinic bo nd s in a,|3-u nsatu r ated III 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.r icar bo nyl co mpo u nd s ar e r eviewed,inclu d ing th e a,|3-u nsatu r ated ald eh yd e,keto nes,acid s,ester s,amid es,Th e d evelo ping tr end and br o ad applicatio n pr o spects ar e also d iscu ssed.Par t II.A r ed u cing system,NaBHr Cu Cl/CHsOH,was applied fo r th e selective r ed u ctio n o f car bo n-car bo n d o u ble bo nd o f a,|3-u nsatu r ated ester s with h igh selectivity.Effects o f th e amo u nt o f NaBH4 and Cu Cl,so lvent,d iffer ent h alid e o n th e r eactio n wer e investigated in o r d er to th e best co nd itio ns.Th is meth o d is easy o per atio n,h igh yield s,easy pr o gno stic d ispo sed.Par t III.Th e stu d y o n th e selective r ed u ctio n o f a,P-u nsatu r ated amid es.A facile pr o ced u r e fo r th e co nju gate r ed u ctio n o f a,-u nsatu r ated amid es is r epo r ted with NaBR/Cu Cl in eth ano l at ambient temper atu r e.Th e mer its lie in excellent yield s,inexpensive r eagent,simple o per atio n and envir o nmentally fr iend ly.Par t IV.Th e stu d y o n th e selective r ed u ctio n o f su bstitu ted ch aico nes.A r ed u cing system,Z11/NH4CI/C2H5OH/H2O,was applied fo r th e selective r ed u ctio n o f car bo n-car bo n d o u ble bo nd o f ch aico nes with o u t catalyst and h ar sh co nd itio n.Th e r esu lts ind icate th at th e pr o cess h as th e mer its o f safety,easy o per atio n,h igh er yield s,sh o r t r eactio n time,simple appar atu s and so o n.It expend s th e r eactio n u sing lo w-co st zinc metal as r ed u ctant in th e o r ganic synth esis.KEY WORDS:a,0-u nsatu r ated car bo nyl co mpo u nd s,th e car bo n-car bo n d o u ble bo nd s,selective r ed u ctio n,so d iu m bo r o h yd r id e,zinc po wd erIV1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/目录摘要.IABSTRACT.Ill第一章尸不饱和锻基化合物的碳碳双键选择性还原的研究进展.11.1文献综述.11.1.1 a,0-不饱和醛、酮的选择性还原.11.1.2 a,斤不饱和竣酸的选择性还原.71.1.3 a,斤不饱和竣酸酯的选择性还原.81.1.4 a,k不饱和酰胺的选择性还原.91.2本文研究内容.10第二章NaBH4-Cu Cl/MeOH体系对a,p-不饱和酯的选择性还原研究.132.1 NaBH4在有机合成中的应用进展.132.1.1醛酮的还原.132.1.2醇的还原.162.1.3酯的还原.162.1.4酰胺的还原.172.1.5月青的还原.172.1.6硝基化合物的还原.182.1.7亚胺的还原.182.1.8烯快的还原.182.1.9其它基团的还原.202.2实验部分.212.2.1 测试仪器及使用条件.212.2.2 合成.222.3 还原产物的红外、iHNMR谱、元素分析数据.252.4 结果与讨论.262.4.1波谱特性.262.4.2实验过程讨论.262.4.3可能的反应机理.28V 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved.h ttp:/2.4.4 结论.29第三章NaBH，Cu Cl/EtOH体系对a,。-不饱和酰胺的选择性还原研究.313.1前言.313.2实验部分.313.2.1 测试仪器及使用条件.313.2.2 合成.323.3产物的物理性质与波谱数据.343.4结果与讨论.38第四章 锌/氯化铁/乙醇/水体系对查耳酮系列的1,4-选择性还原研究.394.1锌在有机合成反应中的应用.394.1.1还原反应.394.1.2 Refo r matsky 类型反应.444.1.3偶联反应.444.1.4锌格氏试剂的反应.454.2实验部分.464.2.1测试仪器及使用条件.464.2.2反应原理.464.2.3反应试剂.474.2.4实验步骤.474.3 产物的物理数据和光谱数据.494.4 结果与讨论.534.4.1该还原体系的优缺点.534.4.2反应机理的探讨.54结语与展望.57参考文献.59部分化合物的图谱.71攻读学位期间发表的学术论文.79致谢.81VI1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:第一章叫p-不饱和皴基化合物的碳碳双键 选择性还原的研究进展1.1 文献综述饱和谈基化合物是生产医药、激素、香料、食品添加剂、农业化学品等的重要物质。为了合成饱和默基化合物，常常需要对a,B-不饱和默基化合物进行碳碳双键的选择性还 原，即仅还原a,P-不饱和皴基化合物中的碳碳双键，而另一官能团碳氧双键、硝基、氟 基等则不受影响，这在有机合成中是一个极富有挑战性的课题。长期以来，控制和提高 出供不饱和埃基化合物的区域选择性则是研究的焦点，而对催化剂性能的研究和对反应 条件的选择则是实现这一目的的关键。在a,0-不饱和猿基化合物碳碳双键的选择性还原研究中，过渡金属及其络合物催化 是应用最多的方法。这是由于它们具有可利用的空d轨道，既能给予电子，又能接受电 子，因而它们的氧化态和配位数可以发生可逆的改变，当与有机化合物配位时，就产生 了特殊的电子效应和空间效应，从而有利于提高还原反应的选择性。另外，非过渡金属 如Sn,Se,Te、B等的氢化物以及廉价的还原剂Na2s2O4等，也可以用于供不饱和锻基 化合物中碳碳双键的选择性还原。为了提高其选择性，选择性高的负载双金属原子簇催 化还原、生物还原愈来愈受到人们的关注。本章综述了近年来a,不饱和醛酮、较酸、酯和酰胺选择还原的一些研究进展。1.1.1-不饱和醛、酮的选择性还原在过渡金属及其络合物催化a,P-不饱和螺基化合物中碳碳双键的选择性还原反应 中，杷类催化剂使用最为广泛。其中，Pd/C是应用最多的负载催化剂，它在催化氢化还 原a,供不饱和醛、酮的碳碳双键时，有很高的区域和立体选择性。广5%Pd/C,1%Na2CO3 广篇0348K,4h,H2 1 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.r io o10%Pd/C,(-)eph ed r ine -4/)2 ih,r.t.,cH3cN,H2 r y-p/)2Ah氢源除了氢气外，还常采用甲酸盐34(产物具有100%的立体选择性)、1,8-菇二除无机载体外，天然高聚物和合成高聚物川也可以作为杷的载体，由于高聚物上有 多种可与金属配位的基团，增加了负载型催化剂配体的可调范围及幅度，从而提高了催 化剂的选择性和活性，例如：巴豆醛在Pd CL-TS(柞蚕丝)的催化下加氢，几乎能定量地 生成丁醛。Pd CI2-TSCH3cH=CHCHO-CH3cH2cH2cHO303K,CH3CH2OH,H2二茂铁胺硫钿络合物网是通用性很好的催化剂，它可以选择催化氢化%供不饱和醛、酮、竣酸、酯、酰胺和类脂的碳碳双键，且产率和选择性几乎都大于99%。Pd C，co mplex 4 r.t.,6h,H2R-i=Me,R2=n-Pr,Rg=H)若采用。2作用下的瞬配位钿络合物A为催化剂，可以在温和条件下还原a,p-不饱 和五元环酮。r,OO21994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.neiR RA(R=t-Bu)Rh Cb在相转移条件下，可以催化选择性还原%小不饱和酮的碳碳双键口，川，且具 有高立体选择性。(C8Hl7)3NCH3+Rh Cb催化氢化产率则很高皿。Rh-_ 相转移=(C8H17)3NCH3+RhCI3-c/T c c cCOCH=ChQ 皿/(2.,4中COCH2c H在氢转移试剂PMHS(聚二苯基甲基氢化硅氧烷)作用下，%供不饱和醛类也可以 被很好地选择还原。、cs Rh CI3-3H2O,Aliqu at-336=CH=C(CH3)CHO-3-/HCH2CH(CH3)CHOPMHS,60min.,r.t.若用Rh(CO)2(acac)-(-)-d io p在室温下催化氢化a,p-不饱和醛，可以获得高立体选择H,5H3 CHO Rh(CO)2(acac)-(-)-d io p IPh Me,r.t.,H2,6h(-)-d io p=X 丫八acac=乙酰丙酮 o“PPh 2Ru Cb(PPh 3)3催化还原查耳酮，碳碳双键的选择性为100%，且反应极为迅速。C6H5cH=CHCOC6H5Ru CI2(PPh3)3,HCOONa PTC,H2O,10min,382KC6H5cH2cH2co e6H5钉族形物N(PPh 3)2Ru 4H3(8)12催化a,供不饱和薄荷酮碳碳双键的得到高的非对3 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.nei映立体选择产物。N(PPh3)2Ru4H3(CO)122-pr o pano l,48hRaney NVAI2O3催化氢化还原柠檬醛可以高产率地得到合成维他命的原料香茅醛17OCHORaney N/AI2O32-pr o pano l,H2,290KCHO镇组合催化剂NiCRASi能迅速还原a,p-不饱和酮的碳碳双键口叫NiCRASi,THF0.15h(NiCRASi表示被MesSiCl激活，由NaH、RONa和MXn混合制得的组合银催化齐!J)SC-lNizB催化氢化还原供不饱和醛、酮口咒供不饱和醛、酮碳碳双键的还原选择性大于99%0COOCH2cH3 COOCH2cH3镇的氢化物LaNi6H6对醛、酮的%供位双键的还原有高选择性mi。LaNi6H6,273KTHF,CH3OH,6h固载在聚苯乙烯上的钺络合物-(PPh 2)2lr(CO)Cln催化还原位阻较大的碳碳双键2,获得出人意料好的结果。4 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved.h ttp:/C6H5cH=C(C6H5)C0C6H5 -C6H5CH2CH(C6H5)COC6H5HCOOH,Ph Me,Ar,8h,370K在碱Cs2c。3和2-丙醇的存在下，钺络合物Ir(co d)Cl2高选择性地还原不饱和酮卬。0 0lr(co d)CI2 ph o sph ineCs2cO3H.Y.Lee等报道Co(CO)8-H2O体系选择性1,4-还原不饱和谈基化合物。铜负载于无机载体SiCh A或AI2O3阎上，催化氢化a,p-不饱和酮的碳碳双键，而分 子中其它的双键不受影响。铜络合物(Ph 3P)Cu H6还原不饱和醛、酮具有高的化学选择性26”。4人(Ph3P)Cu H6,C6D6Ph/、r.L,H2,10h(91:9)金属锌在CH3COONH4的作用下，高产率的选择性还原查尔酮四。一氧化碳和水在少量锡的作用下，选择性还原%供不饱和酮291。“Se(20%)+CO(1atm)H20 dmF,90R=ar yl/h eter o ar y R=alkyl/ar yl/h eter o ar yl低价钛的配合物Cp2TiCl也能很好地选择性还原%供不饱和酮即A J 2cp2TiCI.?IPh-THF/MeOH Ph 八5 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved.h ttp:,:除过渡金属类催化剂外，非过渡金属化合物如Se、Sn、Te、B的氢化物及Na2s2O4 等也可以选择性还原a,0-不饱和酮的碳碳双键。LiSeH31 Ph3SnH32 NaHTe M均可高产率还原。止不饱和酮、酯的碳碳双键。Ph CH=CHCOCH3 USeH 323K ph CH2cH2co e力(PP3MH(H2)BPh4(M=Os o r Fe)催化不饱和酮得饱和酮网。(PP3)OsH(H2)BPh42-pr o pano l,8h,353KPP3=(CH2CH2PPh2)3Na2s2O4还原剂眸71主要用于不饱和酮的碳碳双键的还原。R3NCH3+CI7NaHCC)3,Na2S2O4,H2O/C6H6,2h Na2s2O4已用于重要的备族药物中间体乙酸取代的孕(留)烯醇酮的合成中网。在其他饱和醛、酮的存在下，Na2s2O4对%p-不饱和碳碳双键仍有高的化学选择性 39Nao So O4/50 RCH=CHCOR+RCOR-RCH2cH2co Rh2o/ojd-R=H o r alkyl R=H o r alkylInCh/NaBH4体系可以高选择地还原供不饱和酮、酯烟。6 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved.h ttp:/生物催化也是当前研究的热点之一。酵母类(Yeast Species)催化不饱和醛图 时，无论取代基在a位还是在p位，所得构型相同。Yeast Species发面酵母(Baker s Yeast)催化%供不饱和锻基化合物网经氢的反式加成，生成光学活性的饱和酮WKBaker s YeastH20,CH3CH2OH,24h,308KBaker s Yeast,CH3cH20H H20,glu eh epto se,308K1.1.2-不饱和竣酸的选择性还原用于不饱和竣酸选择性还原较多的是钉系催化剂,水溶性错络合物Rh(co d)Cl与2空吸二瞬糖醇错催化剂川也可以有效地催化碳碳双键的还原。PhH=-CH=CHCOOH HC（CN）5八 2的 CH2CH2COOH在室温下，NiCL6H2O/NaBH4可以高选择性地还原供不饱和醛、酮、竣酸、酯血。,COOH NiCl26H2。，NaBH4Ph MeOH-H2O,r.t.Ph COH把系催化剂除了二茂铁胺硫把络合物网外，Pd/C是催化还原供不饱和竣酸常采用的固载催化剂山。HOOCHOOCPd/C,Me2c0,CO2,H00C 2h,323K HOOC1.1.3-不饱和竣酸酯的选择性还原除了上面提到的把络合物、Se、Sn、Te氢化物例外，胶态催化剂网催化%供 不饱和竣酸酯的碳碳双键还原，活性高，短时间内即可完成。COOCHg Pd（h facac）2+R（3-x）SiHx _，COOCH3 Ph h facac=CF3co eH2co eF3Xia Jia等报道Rh-L7THF体系选择性还原a-脱氢氨基酸衍生物网。COOCH3 ArZ=NHPhL*/RhTHFCOOCH3 a/NHPh(S)-2,2-O,O-(1,1-binaph th yl)-d io xo-N,N-d ieth ylph o sph o lid ine)在室温下，硼氢化物交换树脂（BER）-CuS04在甲醇溶液中可以选择性还原不饱 和较酸衍生物5叫BER-C11SO4 MeOH0OEt8 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.neip-to l-BINAP,Cu Q和NaOt-Bu在氢转移试剂(PMHS)存在下还原不饱和酯，得到立 体选择产物。其中 p-to l-BINAP 是 2,2-bis(d i-p-to lylph o sph ino)-1,1-binaph th yl 的缩写。Mq o Me 0I if p-to l-BINAP,Cu CI,NaOBu-t 一!UPh 人PMHS Ph 0Et四苯基吓琳铁氯化物Fe(tpp)Cl和NaBH4在甲醇中，可以控制催化还原%但不饱和 竣酸酯的碳碳双键宓。Fe(tpp)CI,NaB%用 303K,2hch30Mg和MeOH在回流中催化还原不饱和酯可以定量给出%供碳碳双键还原产物53,54OCOOEt此外，NaBH/BiCb网对%供不饱酯的碳碳双键选择性也很高。RCH=CHCOORNaBHJBiCb_RCH2cH2co OR 95%CH3cH20H 生物还原a-取代的a,供不饱酯得到极高的立体选择饱和酯图。ClCI1)Su ppo r ted Baker s Yeast,30h,305KCOOMe 2)CH2N21.1.4-不饱和酰胺的选择性还原a,p-不饱和酰胺的选择性还原相对研究较少,供碳碳双键的还原除二茂铁胺硫杷络 合物网卓越的催化效果外，锢系化合物SmbPW催化a,P-不饱和酰胺的选择性还原反应也 十分迅速，催化性能高。Sml2,r.t.,3min 1C0NBn2 THF.t-Bu OH.DM；CONB的NaBH/BiCb的能高选择性地还原a,快不饱和酰胺中的碳碳双键，反应体系中的其 他碳碳双键不受影响，且反应条件温和，操作简便。9 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved.h ttp:/ki.neCH3cH=CHCONHPh NaBHJBiC.一 CH3cH2cH2co NHPh CH3CH2OH,r.t.Mg在MeOH中回流也可以选择性1,4-还原a,隹不饱和酰胺皿】。利用红酵母r u br a CBS 6469网在温和条件下，通过选择性还原可以合成治疗非胰岛 素糖尿病的药物BRL49653及同系物。fl Me m2。.fl MeN N-/0 r ubr a CBS,30K N N /O OK.Y.Ko ltu no v报道经过酸性活化处理的沸石在环己烷溶液中选择性还原供不饱 和竣酸衍生物阳。.II zeo lite HUSY II Ph NH21.2本文研究内容从国内外对a,B-不饱和默基化合物碳碳双键选择性还原的报道看,还存在以下问题：（1）过渡金属及其络合物多为贵重金属，制备困难，成本高、难以实现工业化。况且,过渡金属的结构特殊，氢给予体和配体的不同以及反应条件的差异，直接影响着还原效 果和选择性。（2）非过渡金属氢化物的制备需无水无氧技术，条件苛刻，也难以实现工 业化。（3）采用Na2s2O4还原剂虽然价格便宜，但反应需要在苯溶剂中氮气下进行，污 染环境。（4）生物还原等需要的时间较长且产率不高。因此，寻求操作简便、试剂价廉 易得、选择性好、反应速度快、适用于工业化的经济实用的选择还原方法仍是人们关注 的热点之一。在查阅上述文献的基础上，我们进行了以下研究工作：为了开拓选择还原研究领域，我们依据选择性好，降低成本，保护环境等原则，对%供不饱和酯、酰胺、酮类化合物的碳碳双键的还原进行了研究。发现NaBH4-Cu Cl/MeOH 体系对a,0不饱和酯的碳碳双键的还原具有反应速度快、产率高（大于90%）、产物易分 离提纯、操作简便等优点。该体系应用于a,卜不饱和酰胺中，也得到了预期的好结果。在对a,k不饱和酮类化合物主要是对查耳酮系列的碳碳双键的选择还原研究中，发现 Z1VNH4CI/C2H5OH/H2O体系是一种既不需要催化剂又无苛刻反应条件、操作简便的选择101994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.nei性还原体系。在大量实验的基础上，对其选择性还原的可能机理也进行了探讨。我们还 对见尸不饱和醛、酸、晴类化合物的选择性还原进行了研究，但还未找到符合要求的还 原体系。111994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:,12 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved.h ttp:/第二章NaBH4-CuCl/MeOH体系对a,0-不饱和酯的 选择性还原研究2.1 NaBN在有机合成中的应用进展硼氢化钠(NaBH。是一类经典的还原剂，广泛用在有机合成中皿。NaBN中的负 离子集团是反应质点，具有以硼原子为中心的四面体结构，氢原子处在四面体的4个顶 点上。该负离子基团是负氢源，碱性很强并具有强亲核性。NaBN还原的有机化合物一 般通过两种途径：一是硼氢化钠在水或醇体系中，负离子基团BR-直接进攻反应底物提 供负氢而将底物还原；二是经过修饰，将NaBN中的一个或多个氢置换或将钠置换为 为其它金属，再有对反应条件进行改进，采用新型能源等。近年来，NaBE通过反应条 件改变以及修饰在还原领域的应用越来越广，并在化学选择性、区域选择性和立体选择 性还原方面的应用也越来越多。随着其应用范围的不断扩大，研究NaBN及修饰的 NaBR在有机合成中的应用具有重要的理论意义和广阔的应用前景。现从醛酮、醇、酯、酰胺、晴、硝基化合物、亚胺、烯快和其它基团化合物9个方面综述了近几年来 NaBN及修饰的NaBE在有机合成中的应用进展。2.1.1醛酮的还原NaBN最典型的应用是将醛酮还原为相应的醇。一般在室温或水作溶剂即可直接进 行还原。如果对NaBN进行修饰，反应会加快，产率大大提高并具有选择性。在碱性 卤化物(MgCb,CaCb,Sr Cl2,BaCl2)的存在下，NaBH4选择性1,2-还原a,p-不饱和酮碎。本研究得到河南省自然科学基金(0611021700)和河南省教育厅自然科学基金(2007150024)的资助13 1994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:/ki.neoOHOAd d itiveYield(%)Ratio o f 1,2No ne-51:49MgCI28595:05CaCh9297:03Sr CI29181:19BaC8693:07MnCl2-NaBE对2-甲基-3-酮酯类化合物和2-甲基-3-酮酰胺类化合物具有立体选择 性还原网。0|XA CONMe2 MeNaBH4 MnCI2(0.2mM)PhMeOHCONMe2OH ph yCONMe2 Meer yth r o:th r eo 99:NaBH4-Mg(C104)272 NaBH4-Ti(OPri)473 等可以作为该反应的还原剂。NaBH(OAc)3 AcOHCICH2CH2CIr.t.,24hOTBSNH2R Mg(CIC)4)2,NaBH4100%er yth r o R=alkyl151994-2013 Ch ina Acad emic Jo u r nal Electr o nic Pu blish ing Ho u se.All r igh ts r eser ved,h ttp:,:nki.neTi(OPri)4/NaBH4R1；R2=alky/ar yl 0-94%2.1.2醇的还原一般情况下，醛酮等谈基化合物用NaBH4还原的终产物是醇，但是NaBH/AlCbEE、NaBHV TFA固体系能将醇还原为相应的煌基。R1乂OH AICb/NaBHzt，THF,JfR2 R3,2h R2 R3R1=ar yl;R2=alkyl/ar yl;R3=H,ar yl 85-95%R0H NaBHJFA THF19-78%R=p-OMe,p-MeS,p-OH,p-NMe22.1.3