当前位置：文档之家 › 5常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较

5常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较

  • 格式：ppt
  • 大小：584.51 KB
  • 文档页数：20

下载文档原格式

  / 20

合集下载

典型还原反应及机理

典型还原反应及机理
1、没有叔胺存在，式1反应效率很低 2、腈基、酰胺基、硝基同时被还原为氨基
2.5 还原酰胺
采用NaBH4/CoCl2还原时，羟基/非羟基溶剂均可使用
2.5 还原酰胺
Se化合物与NaBH4反应产生化合物5和6 1、没有Se化合物，反应不能进行 2、该反应不能还原仲酰胺和伯酰胺
2.6 还原腈基
LiAlH4还原 效率低
方案1
2.2 还原羧酸
方案
方案3
2.2 还原羧酸
1、n(CF3COOH) : n(RCOOH)= 1 : 1； 2、芳香族羧酸产率低(<30%)
采用比底物酸性更强的羧酸促进还原转化
方案4
2.2 还原羧酸
方案5 1、ZrCl4比ZnCl2具有更高的催化活性； 2、I2催化可实现-COOH、-COOMe的选择性还原。
碱土金属可 促进α,β-不 饱和酮的选 择性还原
2.9 还原醛和酮
α-烷基β酮酯还原
3-酮-2-甲基 酯/酰胺还原
2.9 还原醛和酮
1、高位阻酮生成醇 2、芳环上氯被还原
镧系 金属
-COOH，-NO2 -CONH2，-Cl -COOMe ，-CN
不受还原影响
2.9 还原醛和酮
镧系金属在促进化学、立体选择性上应用：
叠氮等基团的影响。
2.3 还原氨基酸
1、还原时，立体构型不变，未外消旋化 2、氨基酸及被保护的氨基酸均可被还原
2.3 还原氨基酸
Pentachlorophenol Boc
Boc保护基不受还原作用影响
2.4 还原酯基
（式1）
n(NaBH4) : n(ZnCl2) : n(叔胺) = 2 : 1 : 1 THF为最佳溶剂，醇中主要发生酯交换反应

还原反应

还原反应
cis olefins (Lindlar Reduction) 酰氯+ H2, Pd/BaSO4 醛 (Rosemund Reduction) Org. Rxn. 1948, 4, 362
烯烃
烯，炔同时存在，还原到停留在烯的一步。
(三) 不同催化剂催化氢化反应 1．装置： （1）常压或低压氢化反应装置
b.脱硫
（2）铂催化剂
活性很强
可以还原除了酯、羧酸和酰胺外，各种不饱和基 团均可被还原。如：醛酮、腈、硝基化合物，还 原氨化反应等。反应通常可在较低温度和较低氢 气压力下反应。 铂黑、铂炭、二氧化铂等。
载体铂催化剂：Pt/C 酸能促进铂的催化氢化。
缺点：价格昂贵。
（3）钯催化剂
对烯烃、炔烃加氢活性高，还原酮、腈、硝基 化合物，还原氨化反应等，氢解活性也很强。 为最常用的催化剂之一， 可制成氧化钯、钯黑和载体钯（Pd/C）
氢解 (Hydrogenolysis) :在催化氢化的条件下，底物分子被 化验裂解成两个或两个以上的小分子的反应。使一些单键 发生裂解：如卤代物，苄醇类，苄胺类，酰卤类的氢解和 脱硫、酯的酯解等 .
O
O
Pd/C, H2
OCH2Ph
Pd/C, H2 ArCH2NR2
OH
ArCH3 +
R2NH
立体化学：
（1）还原芳环
（2）炔烃
得到反式烯烃
Na RC CH
NH3
RCH CH2
（二）其它金属 1．Fe, HCl(30%)
NO2
NH2
Fe, HCl
2. Sn, HCl
NO2
NH2
Sn, HCl
COOH
COOH
3.Zn-Hg, 浓盐酸，

03.2_还原反应

03.2_还原反应
RCOOH
催化氢化反应活性还与催化剂种类、催化剂用量、反应
温度、压力等直接相关。常用低活性催化剂有：
Lindlar催化剂，0.3%Pd-CaCO3等；活性较高的催化剂 可用Raney镍、Pd-C等。
2019/6/26
6
叁键比双键容易被氢化，所以当叁键与双键共存时，以喹啉部 分毒化的钯作为催化剂可将叁键还原成双键，得到二烯类产物。
Na C2H5OH
Li NH3 THF
2019/6/26
28
了解
当芳烃与环酮稠合时，控制不同的条件可选择性地 还原芳环或羰基
HO
HO
+
OH O
Li-NH3
NH4Cl
O O OH
1)Li-NH3/ C2H5OH
2)H+
96%
O 75%
2019/6/26
29
3.2.4 卤代烷和醇的还原
叁键比双键容易氢化，可能是由于叁键比双键容易被催化剂表 面吸附的缘故。
RCH=CHCH2C
CH 5% Pd BaSO4 H2, quinoline
RCH=CHCH2CH=CH2
碳碳双键催化氢化的活性比酮羰基高，所以，当双键与羰基 共存时可以选择性地还原双键而保留羰基。
CH3 CH3
O H2/Pt
CH3COOH
NO2
H NO2
1) e-
2) H+
H
HH
HH
供电子基团不利于负电荷的分散而使反应难于进行。并且在
形成的负离子中间体中，供电子基团与负电荷或单电子尽可
能远离时，对反应有利。这时产物是2,5-二氢化苯衍生物。
OH
H
HO
HO
H 1) e-O

中考科学专题复习 三种还原剂还原氧化铜

中考科学专题复习 三种还原剂还原氧化铜

氢气、一氧化碳、碳还原氧化铜实验一、三种还原剂还原氧化铜实验比较甲黑色CuO变成红色，试黑色二、经典题型训练1.一氧化碳还原氧化铜实验的过程中有如下几步操作: ①点燃酒精灯,加热氧化铜; ②撤去酒精灯,停止加热; ③通入一氧化碳气体; ④停止通入一氧化碳气体; ⑤让还原出的金属铜完全冷却。

其中正确操作的顺序为（）A. ①③②④⑤B. ③①②⑤④C. ③①②④⑤D. ①③②⑤④2.用一氧化碳还原氧化铜后,发现已制得的铜又很快变黑了,请推测产生这种现象的原因可能是( )A. 温度太低B. 试管口倾斜了C. 反应开始时,没有把试管内的空气排干净D. 铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中的氧气所氧化3.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下，有关说法错误的是（）A. 实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸B. 两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生C. 甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同D. 甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒4.木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如下，下列说法正确的是（）A.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应B.两空实验的相关反应中，只有碳元素的化合价发生改变C.两个实验中都可观察到红色固体变黑D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸5.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（）A.给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B.实验过程中，可观察到澄清石灰水变浑浊C.碳在反应中发生了氧化反应，表现出还原性D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出6.氢气、木炭、一氧化碳是金属冶炼中常用的还原剂．如图甲是氢气还原氧化铜的实验，如图乙是木炭还原氧化铁的实验，如图丙是一氧化碳还原氧化铜的实验．（1）实验装置的设计应考虑反应物、生成物的性质和反应条件等因素。

比较图甲和图丙所示的实验装置，从反应物的角度分析它们的不同点，写出一点并说明原因 。

第三章 还原反应

第三章 还原反应

若用0.25当量LiAlH4可停在亚胺阶段，水解得醛。
a.酰氯易被LiAlH4还原为醇，但用氢化三-（叔一丁氧基）铝锂得醛：
O 2N COCl LiAlH(O-Bn) 3/diglyme -78℃ (甘醇二） O 2N CHO
⑵ 氰用LiAlH4还原得胺。
CH3 LiAlH 4/Et 2O 回流 CH=N-AlH 3 CH3 ① LiAlH ② H 3O
+
O Al (oPr-i) 2 R
(Me) 2CO
+ R1
+
Al(oPr-i)3
注: ①酮类与异丙醇铝配比为1:3可得较高收率. ②异丙醇铝是脂肪和芳香醛、酮的专属性还原剂，也适用于 醌类。结构中的烯键、炔键、硝基、缩醛。碳-卤键，氰基不 受影响。
2.影响异丙醇铝还原剂的因素。 ⑴异丙醇铝进行的还原反应是可逆的，加入过量或定量三氯化铝可 提高收率。 AlCl 3 2Al(oPr-i)3 3ClAl(oPr-i) 2 H R R C(CH 3)2 Cl Al(oPr-i)2 O R1 O R1 O Al Cl oPr-i
BH3
+ ( R ) 2CHO
( R ) 2CHOBH 3 3( R) 2CO [ ( R) 2CHO] 4B
( R ) 2CHOH
+H3Biblioteka OMe3.羰基化合物还原的立体化学：
若羰基的α位具有不对称碳原子，则四氢铝离子将从羰基双键主体位阻最 小的一边向羰基碳原子进攻。如：
O M S HX R L M
含水量近于计算量，使生成粒状偏铝酸锂，便于分离：水多则成胶 状氢氧化铝处理困难。
LiAlH 4 2H2O 4H2↑
+
LiAlO 2

chapter还原反应

chapter还原反应

PhCH=CHCO2Na
Na-Hg H2O
PhCH2CH2CO2Na H+ PhCH2CH2CO2H
1.以甲苯和C3以下的有机物合成PhCH2CH(Li、Na 、K)与液氨、醇组成的混合物进行的还原 谓Birch还原。碱金属在液氨中的溶解度次序为：Li＞K＞Na。 醇作为质子供给剂。进行还原时,务必除去存在于未经蒸馏的液 氨中的铁盐及其它杂质，少量的这些杂质将促进金属氢化物的 形成，从而抑制碱金属的还原。由于有机反应物在液氨中溶解 度较小,往往于反应体系中加入除去过氧化物和水的干醚和THF 等溶剂溶解。
镁汞齐能还原酮为相应的仲醇，并发生双分子还原反应 生成片呐醇。
1.Mg-Hg/PhH
2 (CH3)2C=O 2.H2O
(CH3)2C C(CH 3)2 OH OH
2PhC=O 1.Al-Hg /THF Ph2C CPh2
2.H2O
OH OH
O + (CH3)2C=O Mg-Hg
Ti C l4
CH3 C CH3 OH OH
NaHB4, LiAlH4, Al(OCH(CH3)2)3： 羰基还原成羟基， 不还原双键 Mg(-Hg) /苯； 双分子还原，得到邻二醇
Zn-Hg/HCl： 羰基---亚甲基 与羰基 共轭的双键也被还原
NH2NH2 + NaOH/O(CH2CH2OH)2 Fe+HCl, 如果芳环上有易被还原的羰基（如醛基），用SnCl2+HCl 较好
O CH3 Na,NH3 EtO H
O CH3
Li ,EtNH2
EtO H Na,NH3
1,4-二氢萘
EtO H
1,4,5,8 四氢萘
COOH Na,NH3 EtO H

化学氧化还原反应归纳总结

解释：化合价升高，失去电子，发生氧化反应，得到氧化产物；化合价降低，得 到电子，发生还原反应，得到还原产物。如果谈氧化剂还原性的话，那么就反过 来，得到氧化产物的对应的是还原性，得到还原产物的对应的是氧化剂。
氧化还原反应中电子的转移表示方法——双线桥法 双线桥法
注意事项： (1)箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。 (2)箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。 (3)在“桥”上标明电子的“得”与“失”，得(或失)电子数＝元素化合价变化数 ×化合价发生变化的原子数，且得失电子总数应相等。
又有还原性，如 ( Fe2＋、S、Cl2)。
应用于判断元素或物质的氧化性、还原性。
3．强弱律：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原性反应，生成弱还原性的还原 产物和弱氧化性的氧化产物。
氧化剂 ＋ 还原性 ＝ 还原产物＋氧化产物
↓
↓
↓
↓
强氧化性 强还原性 弱还原性 弱氧化性
应用于在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强 的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。

中失电子被氧化，而不是失电子被还原。
答案：A
1．守恒律：对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等； 还原性失电子总数与氧化剂得电子总数相等；反应前后电荷总数相等(离子 反应)。
应用于有关氧化还原反应的计算。
2．价态律：元素处于最高价，只有氧化性(如Fe3＋、KMnO4中
等)；元素
处于最低价，只有还原性(如S2－、I－等)；元素处于中间价态，既有氧化性
【例1】 (2009·福建理综，6)下列类型的反应，一定发生电子转移的是( )
A.化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应

氧化还原反应中的还原剂

氧化还原反应中的还原剂在化学的奇妙世界里，氧化还原反应如同一场精彩的“电子转移大战”，而还原剂则是这场大战中的关键角色。

那么，什么是还原剂呢？简单来说，还原剂就是在氧化还原反应中失去电子、化合价升高的物质。

为了更深入地理解还原剂，让我们先从一些常见的氧化还原反应例子入手。

比如，在氢气还原氧化铜的反应中，氢气（H₂）就是还原剂。

化学方程式为：H₂＋ CuO ＝＝ Cu ＋ H₂O 。

在这个反应中，氢气失去电子，化合价从0 价升高到＋1 价，而氧化铜中的铜元素得到电子，化合价从＋2 价降低到 0 价。

再来看铁与硫酸铜溶液的反应：Fe ＋ CuSO₄＝＝ FeSO₄＋ Cu 。

这里的铁（Fe）是还原剂，它失去电子，化合价从0 价升高到＋2 价，而铜离子得到电子，化合价从＋2 价降低到 0 价，生成了铜单质。

那么，还原剂在这些反应中究竟发挥了怎样的作用呢？首先，还原剂为氧化还原反应提供了电子。

就好像是在一场交易中，还原剂慷慨地“送出”了自己的电子，使得其他物质能够得到电子，从而实现化合价的变化。

其次，还原剂的存在使得化学反应能够朝着特定的方向进行。

没有还原剂，很多重要的化学反应就无法发生，许多物质的转化也就无从谈起。

比如，在金属的冶炼过程中，常常需要使用还原剂将金属氧化物还原为金属单质。

此外，还原剂在生活和工业生产中也有着广泛的应用。

在电池中，负极材料通常充当还原剂，通过失去电子产生电流，为我们的电子设备提供能量。

例如常见的干电池，锌筒就是还原剂，它在反应中逐渐被消耗。

在化学分析中，还原剂也经常被用于定量分析某些物质的含量。

比如，通过使用特定的还原剂与待分析物质发生反应，然后测量反应中消耗的还原剂的量，就可以计算出待分析物质的含量。

不同的还原剂具有不同的还原能力。

这主要取决于它们失去电子的难易程度。

一些常见的强还原剂，如金属钠（Na）、钾（K）等，它们非常容易失去电子，反应活性很高。

而像一氧化碳（CO）这样的还原剂，其还原能力相对较弱。

常见的还原剂有哪些,有什么作用

常见的还原剂有哪些,有什么作用常见的还原剂有哪些,有什么作用常见的还原剂有哪些？其中包括有典型的非金属单质如F2、O2、Cl2、Br2、I2、S等(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致);含有变价元素的高价化合物，如KMnO4 KClO3 H2SO4 HNO3 MnO2 等。

常见的还原剂有什么常见的还原剂是在化学反应中易失电子被氧化的物质。

(1)典型的非金属单质如F2、O2、Cl2、Br2、I2、S等(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)(2)含有变价元素的高价化合物，如KMnO4 KClO3 H2SO4 HNO3 MnO2 等。

(3)金属阳离子如：Fe3+、Cu2+、(H+)(在金属与酸、盐溶液的置换反应，如反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中，实质上是Cu2+离子氧化Fe原子，Cu2+作氧化剂，Fe是还原剂)综上的还原剂有：氢气(H2),碳(C),一氧化碳(CO)等，还存在活泼的金属单质,如Na,Al,Zn,Fe等;某些非金属单质,如H2,C,Si等.元素(如C,S等);处于低化合价时的氧化物,如CO,SO2等.元素(如Cl,S等);处于低化合价时的酸,如HCl,H2S等.元素(如Fe,S等);处于低化合价时的盐,如Na2SO3,FeSO4等。

其中，强还原剂也是还原剂中的一种，一般氢气(H2),碳(C),一氧化碳(CO)，Na,Al,Zn,Fe等都属于强还原剂。

还原剂的作用是：在氧化还原反应中，对氧化物进行还原，使氧化物的价态降低。

还原与氧化反应是同时进行的，即是说，还原剂在与被还原物进行氧化反应的同时，自身也被氧化，而成为氧化物。

所含的某种物质的化合价升高的反应物是还原剂。

还原剂是在氧化还原反应里，失去电子的物质。

一般来说，所含的某种物质的化合价升高的反应物是还原剂。

还原剂本身具有还原性，被氧化，其产物叫氧化产物。

还原与氧化反应是同时进行的，即是说，还原剂在与被还原物进行氧化还原反应的同时，自身也被氧化，而成为氧化产物。

还原反应


OEt
O2N
CN H2, PtO2 H2N 76 %
CN H2, Pd-C, AcOH H2N 55 %
CH2NH2
Me
Cl
Me
Cl
Me
Cl
H2N
COOH H2, Rh-C H2N
COOH
0.405 MPa
71 %
8.2.3 催化氢解
Ar
C
L
H2 cat.
Ar
C
H
C
L
H2 cat.
CH
L：X、OR、OCOR、OH、NR2、NHR、SR 等
z 催化加氢：对分子中的不饱和基团的加氢还原 z 催化氢解：发生单键断裂，使某些官能团被氢置换
z 均相催化氢化：可溶性催化剂 z 非均相催化氢化：不溶性催化剂
一、非均相催化氢化机理
sub.
sub. H H H
cat.
H2
cat.
二、催化活性与反应性
prod.
H – prod.
cat.
H
cat.
常用催化剂的催化活性：
O− O− RC CR
OR' OR'
OO RC CR
O− O−
OH OH
2 e−
H+
RCCR
RC CR
O OH R C CH R
三、Clemmensen 还原（Zn-Hg, HCl）
Zn-Hg, HCl
CO
CH2
z 该法用于对酸稳定 的醛、酮羰基的还原
Zn-Hg, HCl COCH2CH2CH3
CH2CH2CH2CH3
−
82 %
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH2OH
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。