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分子重排反应

分子重排反应
分子重排反应

分子重排反应

合作者:缪文文(20082823)江会剑(20082824)

1.亲核重排

1.Wagner-Meerwein重排

属于分子内的亲核碳重排反应,实例:

其结果是正常产物(I)仅有3%,而两种重排产物(II)和(III)共有92%。原因是反应过程中,反应中间体碳正碳子发生了重排:

脂肪族或脂环族伯胺与HNO2作用时,亦可发生此亲核碳重排反应。

2 .片呐醇重排(Pinacol重排)

在无机酸作用下,连有羟基的碳原子上的烃基带着一对电子转移到失去羟基的正碳离子上,生成不对称酮的反应,称片呐醇重排:

例如:

正碳离子的形成和基团的迁移系经由一个正碳离子桥式过渡状态,迁移基团和离去基团处于反式位置。迁移基团可以是烷基,也可以是芳基。对于R1R2C(OH)-C(OH)R3R4取代基不同的片呐醇,其重排方向取决于下列两个因素:(1)失去-OH的难易;(2)迁移基团的性质和迁移倾向。

3. Beckmann重排

醛肟及酮肟在酸性催化剂(如H2SO4、HCl、P2O5、POCl3、SO2Cl2等)作用下,发生重排转变为酰胺,称Beckmann重排。

其立体化学特征:不对称酮肟的重排为反式重排,例如:

在迁移过程中,迁移基团原有的结构(如碳架、构型等)保持不变,例

如:

4 . Baeyer-Villiger重排

酮类经过氧酸氧化,发生重排生成酯,称Baeyer-Villege重排。

常用的过氧酸有:H2SO5、MeCO3H、PhCO3H、HCO3和CF3CO3H等。

机理:

对不对称酮而言,各种烃基迁移难易大致顺序如下:

叔烷基>仲烷基~环烷基>苄基~苯基>伯烷基>环丙基>甲基(易)(难)

例如:

本反应是由酮合成酚的一种方法,如:

5. 苯偶酰(Benzil)重排

苯偶酰重排,又称苯甲酰重排:苯偶酰类化合物(即α-二酮类)在强碱作用下,发生分子内重排生成α-羟基酸的反应。最著名的是二苯基乙二酮(苯偶酰)的重排

如以代替,则产物为酯,如:

2 亲核氮重排反应

1 . Hofmann重排

酰胺在碱性介质中用Cl2或Br2(NaOCl或NaOBr)处理,放出CO2变为减少一个碳原子的伯胺,此反应成为Hofmann降解重排。

如:

重排过程是在分子内部进行,R构性保持不变。

2 . Lossen重排

异羟肟酸或其酰基衍生物单独加热,或在SOCl2、P2O5、Ac2O等脱水剂存在下加热,发生重排得到异氰酸酯,再经水解生成伯胺,此谓Lossen重排,例如:

Lossen重排的反应机理:

芳香族羧酸与NH2OH、PPA共热至150℃~170℃,可得到芳胺。

3 . Curtius重排

将羧酸制成不稳定的酰基叠氮,后者在惰性溶剂中加热发生脱氮重排析离出中间体异氰酸酯,再经水解得到伯胺,此反应称Curtius重排反应,过程:

(1)酰基叠氮的制取:

(2)酰基叠氮的脱氮重排:

实例:

4 . Schmidt重排

羧酸或醛、酮与叠氮酸(HN3)在强酸介质中发生成胺等的重排称Schmidt重排:

5 .Wolff重排

α-重氮甲基酮在光、热和催化剂(银或氢化银)存在下放出氮气并生成酮碳烯,再重排生成反应性很强的烯酮,此重排反应称Wolff重排。机理:

烯酮与水、醇、氨及胺反应,可分别得到羧酸、酯、酰胺及取代酰胺:

3 亲电重排

1.Stevens重排

季铵盐(或锍盐)在碱性条件下其中的烃基从氮原子(或硫原子)上迁移至邻近的碳负离子上的重排称Stevens重排,如:

等,使亚甲基在碱作用下易失去而

制成负碳离子。,取代苯甲基和等,为较好的迁移基团。碱可用:NaOH、NaNH2等。

2.Sommelet重排

苯甲基三烷基季铵盐(或锍盐)在PhLi、LiNH2等强碱作用下发生重排,苯环上起亲核烷基化反应,烷基的α-碳原子与苯环的邻位碳原子相连成叔胺,此重排反应称Sommelet重排。如:

(R'、R"可以是H或烃基,但R不能是H)

3 . sWittig重排

苯甲基醚在强碱试剂(如RLi、PhLi、KNH2、NaNH2等)作用下,分子中的烃基发生重排,使醚变为醇的反应,称Wittig重排。通式:

迁移基团R的迁移能力大致顺序如下:

重排机理:

4 .Fries重排

羧酸的酚酯在lewis酸(如AlCl3、ZnCl2、FeCl3)催化剂存在下加热,发生酰基迁移至邻位或对位,形成酚酮的重排称为Fries重排。

通式:

本重排反应可看作是Friedel-Craft酰基化反应的自身酰基化过程。重排产物中邻位与对位异构体的比例主要取决于反应温度、催化剂浓度和酚酯的结构。一般情况下是两种异构体的混合物,但通常低温有利于生成对位异构体,高温有利于生成邻位异构体。例如:

5 .Favorsky重排

α-卤代酮类在碱性催化剂(ROK、RONa、NaOH等)存在下发生重排生成羧酸酯或羧酸(NH3存在使生成酰胺)的重排称Favorsky重排。

4 σ-键迁移重排

.1 Claisen重排

烯醇类或酚类的烯丙基醚在加热条件下,发生烯丙基从氧原子上迁移至碳原子上的重排。

通式

2 Cope重排

1,5-己二烯系化合物加热时,可以重排为邻另一种新的1,5-基二烯系化

合物,此重排反应称Cope重排,例如:

3-位或4-位上有吸电子取代基,有利于重排反应的进行,例如:

Cope重排具有可逆性的特征,反应的平衡点取决于产物和底物的相对稳定性,当底物的3-位或4-位有吸电子取代基时,则其产物的稳定性较底物高(如上述两例,产物具有共轭结构),而对环状化合物而言,化合物的相对张力则成为决定平衡点的主要因素。Cope重排是形成新C-C 键的一种合成手段。

(完整版)第七章芳烃习题

或1,2,4- 三甲苯 或1,3,5- 三甲苯 2、写出下列化合物的构造式。 (1)3,5-二溴-2- 硝基甲苯 5)反二苯基乙烯 第七章芳烃习题 1、写出单环芳 烃 C9H12的同分异构体的构造式并命名 之。 解: 正丙苯异丙苯邻甲基乙基苯间甲基乙基苯 对甲基乙基苯连三甲苯偏三甲苯均三甲苯 或1,2,3- 三甲苯 2)2,6-二硝基-3- 甲氧基甲苯 O2N CH3 NO2 OCH 3)2- 硝基对甲苯磺酸4 )三苯甲烷 6)环己基苯 8)间溴苯乙烯 CH3CH2CHCH 2CH3 Br CH=CH 2

7)3- 苯基戊烷

COOH NO 2 NO 2 2 HO NO 2 CH 3CHCHCH 2OH 9) benzyl bromide 10) p-nitroaniline O 2N NH 2 12) tert-butylbenzene 9)对溴苯胺 10)对氨基苯甲酸 NH 2 COOH 12)( E )- 1-苯基- 2-丁 烯 H CH 3 3、 写出下列化合物的结构式。 1) 2-nitrobenzoic acid 2)p-bromotolutuene 3) o-dibromobenzene 4)m-dinitrobenzene 5) 3,5-dinitrophenol 6)3-chloro-1-ethoxybenzene 7)2-methyl-3-phenyl-butanol 8) p- chlorobenzenesulfonic acid 11) o-xylene Cl COOH C=C

3 2) CH 3 CH 3 C(CH 3)3 13) p-cresol 14) 3-phenylcyclohexanol H 3C OH 15) 2-phenyl-2-butene 16) naphthalene CH 3C=CHCH 3 4、 列各组结构中应使用 或“ ”才能把它们正确地联系起 5、 来,为什么? 1) 2) 3) 4) 与 H + H 两组结构都为烯丙型 C +共振杂化体 与 E + (CH 3)2C=O OH 与 CH 3C=CH 2 CH 3COCH 2COOC 2H 5 与 醇式的互变异构体 写出下列反应物的构造式。 C 8H 10 1) COOH KMnO 4 C 8H 10 两组结构都为烯丙型 C +共振杂化体 两者为酮式和烯醇式的互变异构 体 OH CH 3C=CHCOOC 2H 5 两者为酮式和烯 解 : C 2H 5 COOH 解: KMnO 4 HOOC H 3C

分子重排反应

分子重排反应 [摘要]利用稳定性原理对有机化学中常见的分子重排如亲核重排、亲电重排、自由基重排反应等作了简要的分析归纳,并介绍了有机化学中稳定性原理在分子重排反应中的应用. [关键词] 稳定性结构的中间体及其产物;亲核重排;亲电重排;自由基重排 [Abstract] the stability principle of organic chemistry in the common molecular rearrangements such as nucleophilic rearrangement, electrophilic rearrangement, free radical rearrangement reactions are briefly summarized analysis, and introduced the stability principle of organic chemistry in molecular rearrangement reaction and its application. [Key words] stability structure of the intermediates and products; nucleophilic rearrangement; electrophilic rearrangement; free radical rearrangement 分子重排,就是指在试剂、加热或其它因素的影响下,分子中某些原子或基团发生转移或分子碳胳发生改变生成新的物质的反应.新的物质能否生成,取决于反应产物的稳定性.由反应物转化为产物,如果体系趋向于越稳定,则反应趋势就越大,反应将进行得越完全,反应产物越易生成.稳定性包括各类基本反应的中间体(如碳正离子、碳负离子、自由基等)及异构现象.利用稳定性来指导实践,探索新的合成途径,设计新的分子,这些理论在有机化学中占有相当的地位.所以它也决定了分子重排在理论和应用上的重要性. 1、频呐重排 频呐醇类(即邻二醇类)在强酸的催化作用下进行重排反应生成频呐酮类化合物,被称为频呐醇重排。利用该反应可以比较容易合成一些酮类有机物。频呐醇重排属于分子内进行的亲核重排。【1】重排时R3从一个有羟基的碳上迁移到相邻的一个碳正离子上,其反应历程如下: 对于取代基不完全相同的邻二醇,存在着哪一个羟基更容易脱水,以及哪一个取代基迁移更优先的问题。有如下一种规律:若邻位的一个羟基脱水后可以得到较

第七章 分子

第七章 真核生物基因表达调控Gene Regulation in Eukaryotes 概述 真核生物与原核生物调控系统的差异原因 ?真核生物细胞调节基因表达是为了维持生物有机体的稳态(homeostasis)。 ?真核生物中尤其是高等真核生物中,根据激素水平和发育阶段来调控基因表达。 ?真核生物基因表达调控据其性质可分为: 瞬时/短期调控(可逆性调控):细胞对环境变动的应答。 长期调控(不可逆调控):涉及发育过程中细胞的决定和分化。 多级调节系统 (multiistage regulation system) ?根据基因表达调控在同一事件中发生的先后次序可分为: 转录前水平 转录水平

转录后水平 翻译水平 翻译后水平 主要内容 第一节转录前水平的调控 第二节转录水平的调控 第三节转录后水平的调控 第四节翻译水平的调控 第五节翻译后水平的调控(自学) 第一节转录前水平的调控 ?一般来说 ?低等动物发育过程中细胞的决定和分化常常通过基因组水平的加工改造来实现。 ?高等动物对于分化后不再需要的基因则采取异染色质化的方式来永久性地加以关闭。 一、基因丢失(gene deletion) ?在细胞分化过程中,可以通过丢失掉某些基因而去除这些基因的活 性。 ?实例: ?马蛔虫:具有多个着丝点

?某些低等动物(如:甲壳类的剑水蚤):非生殖细胞删除异染色质部分。 ?四膜虫: ?最突出的例子是哺乳动物的红细胞,它在成熟过程中整个核都丢失。 二、基因扩增 (gene amplification) ?基因扩增是指细胞内某些特定基因的拷贝数专一性的大量增加的 现象。 ?它是细胞在短期内为满足某种需要而产生足够的基因产物的一种 调控手段。 ?实例: ?非洲爪蟾卵母细胞:核糖体RNA的基因(rDNA) ?昆虫的卵母细胞:卵壳蛋白 三、基因重排(gene rearrange) ?基因重排是指将一个基因从远离启动子的地方移到距离它很近的位点从而启动转录。 ?重排可使表达的基因发生切换,由表达一种基因转为表达另一种基因。例如,单倍体酵母交配型的改变。 ?重排的另一种意义是产生新的基因,以适合特殊的需要。例如,哺乳动物免疫球蛋白基因的产生。 (一)、芽殖酵母交配型的转换

(完整版)第七章芳烃习题

第七章芳烃习题 1、写出单环芳烃C9H12的同分异构体的构造式并命名之。 解: 正丙苯异丙苯邻甲基乙基苯间甲基乙基苯 对甲基乙基苯连三甲苯偏三甲苯均三甲苯 或1,2,3-三甲苯或1,2,4-三甲苯或1,3,5-三甲苯2、写出下列化合物的构造式。 (1)3,5-二溴-2-硝基甲苯(2)2,6-二硝基-3-甲氧基甲苯Br Br CH3 NO2CH3 NO2 O2N OCH3 (3)2- 硝基对甲苯磺酸(4)三苯甲烷 SO3H H3C NO2 CH (5)反二苯基乙烯(6)环己基苯 C=C H H (7)3-苯基戊烷(8)间溴苯乙烯 CH3CH2CHCH2CH3 CH=CH2 Br

(9)对溴苯胺 (10)对氨基苯甲酸 Br NH 2 NH 2 COOH (11)8-氯-1-萘甲酸 (12)(E )-1-苯基-2-丁烯 Cl COOH C=C H CH 3H H 2C 3、 写出下列化合物的结构式。 (1)2-nitrobenzoic acid (2)p-bromotolutuene NO 2 COOH H 3C Br (3)o-dibromobenzene (4)m-dinitrobenzene Br Br NO 2 NO 2 (5)3,5-dinitrophenol (6)3-chloro-1-ethoxybenzene NO 2 NO 2HO OC 2H 5 Cl (7)2-methyl-3-phenyl-butanol (8)p- chlorobenzenesulfonic acid CH 3 CH 3CHCHCH 2OH SO 3H Cl (9)benzyl bromide (10)p-nitroaniline CH 2Br O 2N NH 2 (11)o-xylene (12)tert-butylbenzene

有机化学重排反应讲解

1.Claisen克莱森重排 烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。 当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。 交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。采用 g-碳 14C 标记的烯丙基醚进行重排,重排后 g-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移。两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连。 反应机理 Claisen 重排是个协同反应,中间经过一个环状过渡态,所以芳环上取代基的电子效应对重排无影响。 从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 迁移和一次由酮式到烯醇式的互变异构;两个邻位都被取代基占据的烯丙基芳基酚重排时先经过一次[3,3]s 迁移到邻位(Claisen 重排),由于邻位已被取代基占据,无法发生互变异构,接着又发生一次[3,3]s 迁移(Cope 重排)到对位,然后经互变异构得到对位烯丙基酚。 取代的烯丙基芳基醚重排时,无论原来的烯丙基双键是Z-构型还是E-构型,重排后的新双键的构型都是E-型,这是因为重排反应所经过的六员环状过渡态具有稳定椅式构象的缘故。

Claisen 重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生Claisen 重排。 2.Beckmann贝克曼重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺: 反应机理 在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。 迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:

有机重排反应总结

Claisen 重排 烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。 当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。 交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。采用 g-碳 14C 标记的烯丙基醚进行重排,重排后 g-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移。两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连。 反应机理 Claisen 重排是个协同反应,中间经过一个环状过渡态,所以芳环上取代基的电子效应对重排无影响。 从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 迁移和一次由酮式到烯醇式的互变 异构;两个邻位都被取代基占据的烯丙基芳基酚重排时先经过一次[3,3]s 迁移到邻位(Claisen

重排),由于邻位已被取代基占据,无法发生互变异构,接着又发生一次[3,3]s 迁移(Cope 重排)到对位,然后经互变异构得到对位烯丙基酚。 取代的烯丙基芳基醚重排时,无论原来的烯丙基双键是Z-构型还是E-构型,重排后的新双键的构型都是E-型,这是因为重排反应所经过的六员环状过渡态具有稳定椅式构象的缘故。 Beckmann 重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺:

反应机理 在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。 迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如: 反应实例

分子重排反应

分子重排反应 合作者:缪文文(20082823)江会剑(20082824) 1.亲核重排 1.Wagner-Meerwein重排 属于分子内的亲核碳重排反应,实例: 其结果是正常产物(I)仅有3%,而两种重排产物(II)和(III)共有92%。原因是反应过程中,反应中间体碳正碳子发生了重排: 脂肪族或脂环族伯胺与HNO2作用时,亦可发生此亲核碳重排反应。 2 .片呐醇重排(Pinacol重排) 在无机酸作用下,连有羟基的碳原子上的烃基带着一对电子转移到失去羟基的正碳离子上,生成不对称酮的反应,称片呐醇重排: 例如:

正碳离子的形成和基团的迁移系经由一个正碳离子桥式过渡状态,迁移基团和离去基团处于反式位置。迁移基团可以是烷基,也可以是芳基。对于R1R2C(OH)-C(OH)R3R4取代基不同的片呐醇,其重排方向取决于下列两个因素:(1)失去-OH的难易;(2)迁移基团的性质和迁移倾向。 3. Beckmann重排 醛肟及酮肟在酸性催化剂(如H2SO4、HCl、P2O5、POCl3、SO2Cl2等)作用下,发生重排转变为酰胺,称Beckmann重排。 其立体化学特征:不对称酮肟的重排为反式重排,例如: 在迁移过程中,迁移基团原有的结构(如碳架、构型等)保持不变,例 如: 4 . Baeyer-Villiger重排 酮类经过氧酸氧化,发生重排生成酯,称Baeyer-Villege重排。 常用的过氧酸有:H2SO5、MeCO3H、PhCO3H、HCO3和CF3CO3H等。

机理: 对不对称酮而言,各种烃基迁移难易大致顺序如下: 叔烷基>仲烷基~环烷基>苄基~苯基>伯烷基>环丙基>甲基(易)(难) 例如: 本反应是由酮合成酚的一种方法,如: 5. 苯偶酰(Benzil)重排 苯偶酰重排,又称苯甲酰重排:苯偶酰类化合物(即α-二酮类)在强碱作用下,发生分子内重排生成α-羟基酸的反应。最著名的是二苯基乙二酮(苯偶酰)的重排

第七章 芳烃练习及答案

第七章芳烃 1.写出单环芳烃C9H12的同分异构体的构造式并命名之。 答案: 2.写出下列化合物的构造式。 (1)3,5-二溴-2-硝基甲苯(2)2,6-二硝基-3-甲氧基甲苯(3)2- 硝基对甲苯磺酸(4)三苯甲烷(5)反二苯基乙烯(6)环己基苯(7)3-苯基戊烷(8)间溴苯乙烯 (9)对溴苯胺(10)氨基苯甲酸(11)8-氯-奈甲酸(12)(E)-1-苯基-2-丁烯 答案:

(11)Cl COOH (12) CH 2 CH 3 3、写出下列化合物的结构式。 (1)2-nitrobenzoie acid (2)p-bromotoluene (3)o-dibromobenzene (4)m-dinitrobenzene (5)3,5-dinitrophenol (6)3-chloro-1-ethoxybenzen (7)2-methyl-3-phenyl-1-butanol (8)p-chlorobenzenesulfonic acid (9)benzyl bromide (10)p-nitroaniline (11)o-xylene (12)tert-butylbenzene (13)p-cresol (14)3-phenylcyclohexanol (15)2-phenyl-2-butene (16)naphthalene 答案:

4.在下列各组结构中应使用“”或“ ”才能把它们正确地联系起来,为什么? (1) (2) (3) (4) 答案: 两组结构都为烯丙型C+共振杂化体 注:其中第(2)小题稍有问题。从电子状态来看应用“共振”,而从E 所连的碳的构型来看,已经改变了原子核的位置,不属“共振”,本题应将题目改为如下形式: 5. 写出下列反应物的构造式. (1) (2) (3) (4) 答案:

有机化学重排反应总结

. . .. . . 1.Claisen克莱森重排 烯丙基芳基醚在高温(200°C)下可以重排,生成烯丙基酚。 当烯丙基芳基醚的两个邻位未被取代基占满时,重排主要得到邻位产物,两个邻位均被取代基占据时,重排得到对位产物。对位、邻位均被占满时不发生此类重排反应。 交叉反应实验证明:Claisen重排是分子内的重排。采用g-碳14C 标记的烯丙基醚进行重排,重排后g-碳原子与苯环相连,碳碳双键发生位移。两个邻位都被取代的芳基烯丙基酚,重排后则仍是a-碳原子与苯环相连。 反应机理 Claisen 重排是个协同反应,中间经过一个环状过渡态,所以芳环上取代基的电子效应对重排无影响。 从烯丙基芳基醚重排为邻烯丙基酚经过一次[3,3]s 迁移和一次由酮式到烯醇式的互变异构;两个邻位都被取代基占据的烯丙基芳基酚重排时先经过一次[3,3]s 迁移到邻位(Claisen 重排),由于邻位已被取代基占据,无法发生互变异构,接着又发生一次[3,3]s 迁移(Cope 重排)到对位,然后经互变异构得到对位烯丙基酚。 取代的烯丙基芳基醚重排时,无论原来的烯丙基双键是Z-构型还是E-构型,重排后的新双键的构型都是E-型,这是因为重排反应所经过的六员环状过渡态具有稳定椅式构象的缘故。

反应实例 Claisen 重排具有普遍性,在醚类化合物中,如果存在烯丙氧基与碳碳相连的结构,就有可能发生Claisen 重排。 2.Beckmann贝克曼重排 肟在酸如硫酸、多聚磷酸以及能产生强酸的五氯化磷、三氯化磷、苯磺酰氯、亚硫酰氯等作用下发生重排,生成相应的取代酰胺,如环己酮肟在硫酸作用下重排生成己内酰胺: 反应机理 在酸作用下,肟首先发生质子化,然后脱去一分子水,同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。 迁移基团如果是手性碳原子,则在迁移前后其构型不变,例如:

第七章 还原

第七章 还 原 一、还原反应定义及其重要性 1.定义:从广义上来讲,凡使反应物分子得到电子或使参加反应的碳原子上的电子云密度增高的反应称为还原反应。从狭义上来讲,凡使反应物分子的氢原子数增加或氧原子数减少的反应称为还原反应。 2.作用: 通过还原反应可制得一系列产物。如,由硝基还原得到的各种芳胺,大量被用于合成染料、农药、塑料等化工产品;将醛、酮、酸还原制得相应的醇或烃类化合物;由醌类化合物还可得到相应的酚等。 二、还原方法的分类 ?? ? ??应。得电子而完成的还原反物从电解槽的阴极上获电解还原法:有机化合方法。 物质作为还原剂的还原化学还原法:使用化学氢气发生的还原反应。存在下,有机化合物与催化加氢法:在催化剂 第一节 催化加氢 一、催化加氢的基本原理 在催化剂的存在下,有机化合物与氢发生反应称为催化氢化。根据催化剂在反应体系中的物态不同,可分为: (1)非均相催化氢化:催化剂以固态存在于反应体系中 (2).均相催化氢化:催化剂溶解在反应介质中 从反应结果来看,催化氢化可分为: (1)催化加氢:具有不饱和键的有机物分子与氢作用,发生不饱和键的全部或部分加氢的反应 (2)催化氢解:含的碳杂键的有机物分子在氢化时发生碳杂键的断裂,分解成氢化产物。可分为脱卤氢解,脱苄氢解,脱硫氢解和开环氢解 1. 催化加氢基本过程 一般分为五个步骤:

????? ?? ??量面扩散到流体并带走热脱附的产物由催化剂表反扩散(物理过程): 面脱附:还原产物自催化剂表脱附(化学吸附现象)放出能量物发生还原反应,并释程):被吸附物的反应表面反应(化学反应过 吸附:反应物在催化剂表面吸附(化学吸附现象) 剂表面扩散应物通过流体相向催化扩散(物理过程):反 氢气分子扩散与吸附的过程: 烯烃分子扩散与吸附的过程: 原料在催化剂表面进行表面反应、脱附与反扩散的过程: 2.加氢催化剂 加氢反应所用的催化剂,通常活性大的容易中毒而且热稳定性较差,为了增加稳定性可以适当地加入一些助催化剂和选用合适的载体。 催化剂载体及其作用:通常是多孔性材料,如Al 2O 3、硅胶等。它既能节约金属又能提高加工效率;并能使催化剂具有较高的热稳定性和机械强度;由于多孔性载体比表面积巨大,传质速度快,所以催化活性也得到提高。 催化剂中毒:含有孤对电子的化合物会填满催化剂过渡金属的d 轨道,形成强烈的吸附能力,使催化剂活性中心被毒性物质所占据而无法脱附的现象。 使用催化剂应注意催化剂的用量及使用过程中的安全事项: (1)催化剂的用量 在实验室中的低压加氢反应,用量较高;在工业加氢工艺的操作中,用量主要取决于反应的接触时间。

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