五章还原反应.pptVIP

内容提要 化学还原 催化氢化 电化学还原 主要内容（共13学时） ： 还原反应的定义、分类，硝基化合物的还原过程、还原方法。 铁粉还原（重点） ⑴　化学历程及电子历程 ⑵　影响因素：被还原物结构、铁粉质量和用量、电解质、反应介质、搅拌及反应器、反应温度 ⑶　实例 锌粉还原 含硫化合物还原 ⑴　还原特点及应用范围 ⑵ 以硫化碱为还原剂的反应的历程 ⑶ 影响因素：被还原物性质、反应介质的碱性 ⑷ 实例 催化氢化（重点） ⑴ 催化氢化基本过程、催化氢化方法 ⑵ 催化剂的分类，几种重要的催化剂及催化剂的评价。 ⑶ 影响因素：原料的结构性质、催化剂的选择和用量、温度压力、搅拌 ⑷ 实例：硝基苯气相加氢制苯胺的工艺流程、工艺条件，二氨基甲苯的液相催化氢化。 5.1 概述 还原反应定义 还原反应分类 硝基化合物还原过程 不同官能团还原难易比较 还原方法 5.1.1 还原反应的定义 还原反应 ? 广义： 狭义： 在精细有机合成中占有重要地位，可制得许多重要的精细化工产品。 如： 硝基化合物→芳胺； 醌→酚； 醛、酮、羧酸→醇或烃； 含硫化合物→硫酚或亚磺酸。 下列基团在一定条件下被还原： 5.1.2 还原反应的分类 碳-碳不饱和键的还原 碳-氧键的还原 含氮基的还原 含硫基的还原 含卤基的还原 含氮基的还原（即含C-N键的化合物）制备胺类是还原反应中重要的一类。 5.1.3 硝基化合物的还原过程 随反应条件不同，可分别得到亚硝基、羟胺、氧化偶氮、偶氮、氢化偶氮化合物和芳伯胺。 硝基化合物的还原过程 由图可看出： ⑴ 硝基→氨基或其他含氮衍生物，取代基位置不改变。 ⑵ 适当选择还原剂和仔细控制过程，可使还原反应停留在不同阶段，得到各种产物。 同种原料，采用不同金属或不同供质子剂还原，可生成不同的还原产物； 同种金属和相同供质子剂，只是pH不同，也将得到不同产物。 5.1.4 不同官能团还原难易的比较 表6-1列出了某些官能团在催化氢化时由易到难的次序。 5.1.5 还原方法 按照使用的还原剂和操作方法的不同，还原方法可分为三类： ⑴ 化学还原法 使用化学物质(H以外)作还原剂的还原方法。 ⑵ 催化氢化法 在催化剂存在下，有机化合物与H发生还原反应，即使用H为还原剂。 ⑶ 电解还原法（电化学还原法） 有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而完成的还原反应。 受能源、电解槽、电极材料等条件限制。一般在H2O或H2O-醇溶液中进行，改变电极电位或溶液pH值，分别得到不同的还原产物。 (一) 化学还原法 电解质存在下用金属还原，是最早采用的硝基化合物的还原方法，也是应用较广的一类还原反应。 哪些金属可作还原剂？ 5.2 铁粉还原 反应历程 化学历程 电子历程 影响因素 实际操作 实例 Fe和酸（HCl、H2SO4、CH3COOH）共存，或在盐类电解质（FeCl2、NH4Cl）水溶液中，对于硝基是一种强还原剂。 用途：将硝基或其它含N基团(如亚硝基、羟胺基)还原成相应氨基，对卤基、烯基、羰基等无影响，是一种选择性还原剂。 铁屑在电解质溶液中还原硝基是一种古老的工艺，是1854年Bechamp发现的。 优点： 铁屑价格低廉，工艺简单、适用范围广，生产较易控制，产品质量好，副反应少，对设备要求低。 在诸多的还原方法中占有重要地位。 应用范围？ 生产吨位较小的芳胺，尤其是含水溶性基团的芳胺，如二甲苯胺、间氨基苯磺酸及一些萘系胺类中间体。 缺点： 生成大量含芳胺的氧化铁铁泥废渣、含胺废水，必须净化处理，废渣的处理十分困难。 体力劳动繁重，随着机械加工行业的技术进步，铁屑来源受