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通过醛酮的还原制备烷烃

通过醛酮的还原制备烷烃

  醛酮可以直接还原成烷烃,常用的方法有Clemmensen还原法、金属氢化物还原法及催化氢化等。两外还可以采用其他间接的方法,如将醛酮转化为腙,然后在碱的作用下,使腙分解成烃(黄鸣龙还原法),或将醛酮转化成缩酮后,使其脱硫成烃。
(1)Clemmensen还原法 Clemmensen还原法是在酸性条件下用锌汞剂将醛酮分子中的羰基还原成甲基、亚甲基的一种广泛应用的方法。锌汞剂是用锌粒与汞盐(HgCl2)在稀盐酸中反应制得的,锌可以把Hg2+还原成汞,然后在锌的表面上形成锌汞剂。该反应北认为是经过了一个锌卡宾的过程。醛酮在锌的表面形成卡宾中间体,然后质子化得到脱氧还原物。
Clemmensen还原反应常需在有机溶剂存在下,将羰基化合物与锌汞剂、浓盐酸一起加热回流,反应条件比较剧烈,因而不适宜于对酸敏感的羰基化合物的还原。
如果在醚、四氢呋喃或苯等有机溶剂中,用干燥的氯化氢与锌反应,在0℃下就能比较温和地还原羰基化合物成烃,这是Clemmensen还原的一种改良方法。(2)金属氢化物还原 用金属氢化物还原羰基化合物,通常得到醇。但有些羰基化合物在三氯化铝存在下,用四氢铝锂还原可以得到烃。该方法操作简单,产物纯度较高。
以硼氢化钠、三氟乙酸或氰基氢化钠、路易斯酸还原芳香酮,可几乎定量地得到还原产物。
(3)催化氢化法 催化氢化还原羰基化合物成烃地方法,虽然没有Clemmensen还原法那样普遍,但是由于反应条件比较温和,因此特别适用于某些结构比较复杂的羰基化合物的还原,在还原时,羰基化合物中存在的一些基团如内酰胺、酯都不受影响。
另外,还可以用杂多酸或负载的铂做催化剂来还原醛酮成烃。
(4)Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法 Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法是将羰基化合物还原成烃的另一种广为应用的方法。通常是在碱存在的条件下,羰基化合物与水合肼在一个高沸点溶剂(乙二醇、一缩乙二醇、二缩三乙二醇)中加热反应。羰基化合物首先转化成腙,然后在碱的作用下,生成的腙在高温下分解成烃。本法弥补了Clemmensen还原法的不足,它能使用于对酸敏感的羰基化合物的还原。
Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法是在强碱性条件下进行的,因此,它不能用于对碱敏感的羰基化合物的还原。如果先使羰基化合物和对甲基磺酰肼生成腙,然后用硼氢化钠还原,或者用邻苯二氧基硼烷还原(接着用乙酸钠或四丁基乙酸铵分解中间体),则可在相当温和的条件下将羰基化合物还原成相应的烃,而且分子中所含酯基、酰胺基、氰基、硝基、氯原子等均不受影响。对于α、β-不饱和酮,用这种间接方法还原常常会发生碳碳重键的位移。
(5)缩硫酮的脱硫反应 将醛或酮先转化为缩硫醛或缩硫酮,然后还原脱硫生成烃,这是间接把醛酮还原成烃的一种好方法。催化剂可用Raney-Ni、四氢铝锂/四氯化钛、四氢铝锂/氯化锌等。

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