药物合成教学资料-药物合成反应(第三版-闻韧)第七章-还原反应ppt课件.ppt
《药物合成教学资料-药物合成反应(第三版-闻韧)第七章-还原反应ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《药物合成教学资料-药物合成反应(第三版-闻韧)第七章-还原反应ppt课件.ppt(107页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第七章第七章 还原反应还原反应 Reduction Reaction Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物化学反应化学反应 无机化学:研究无机化合物的性质和反应无机化学:研究无机化合物的性质和反应各种单质,合金各种单质,
2、合金各种氧化物,氢化物,硫化物各种氧化物,氢化物,硫化物各种酸、碱、盐类各种酸、碱、盐类 有机化学:研究碳氢化合物的性质和反应有机化学:研究碳氢化合物的性质和反应构成生命的重要物质构成生命的重要物质氨基酸,核苷酸,脂肪酸氨基酸,核苷酸,脂肪酸糖类,烃类,脂类,醇类,胺类糖类,烃类,脂类,醇类,胺类小分子聚合组成大分子小分子聚合组成大分子Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 氧化反应和还原反应共同存在氧化反应和还原反应共同存在
3、 一个物质被氧化,另一个物质一个物质被氧化,另一个物质被还原被还原 无机化学:无机化学:氧化:失去电子氧化:失去电子还原:得到电子还原:得到电子第一节、氧化还原反应概述第一节、氧化还原反应概述Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物氧化还原反应氧化还原反应 有机化学:价位不变,电子云密度变化有机化学:价位不变,电子云密度变化氧化:失去氢原子,或增加氧原子氧化:失去氢原子,或增加氧原子还原:得到氢原子,或失去氧原子还原:得到氢原子
4、,或失去氧原子Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有机化学的还原反应有机化学的还原反应NH2COCHOHCCCH CH意义: NO2HN NHHCNH2O多相催化氢化(d轨道 Co,Rh,Pd,Pt) H2均相催化氢化(将催化剂变为络合物)两相 H2/液相 TTC转移氢化(采用有机氢源H2NNH2H2O)催化氢化无机还原剂 KBH4 NaBH4有机还原剂化学还原分类生物还原反应Organic Reactions for Dr
5、ug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有机化合物还原反应机理有机化合物还原反应机理 亲核反应:亲核加成亲核反应:亲核加成金属氢化物对羰基化合物的还原 如LiAlH4, LiBH4, NaBH4, 等Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有机化合物还原反应机理有机化合物还原反应机理 亲核反应:亲核加成亲核反应
6、:亲核加成金属氢化物对羰基化合物的还原金属氢化物对羰基化合物的还原 如如LiAlH4, LiBH4, NaBH4, 等等金属氢化物对不饱和氮化合物的还原金属氢化物对不饱和氮化合物的还原 如硝基,氰基,肟如硝基,氰基,肟烷氧基铝对羰基化合物的还原烷氧基铝对羰基化合物的还原甲酸及其衍生物对醛、酮还原胺化甲酸及其衍生物对醛、酮还原胺化水合肼对醛、酮的还原(水合肼对醛、酮的还原(Wolff-Kishner)Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一
7、个活的生物有机化合物还原反应机理有机化合物还原反应机理 亲电反应:亲电加成亲电反应:亲电加成硼烷的制备硼烷的制备硼烷对不饱烃化合物的还原硼烷对不饱烃化合物的还原硼烷对羰基化合物的还原硼烷对羰基化合物的还原 (不还原酰氯)(不还原酰氯)Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有机化合物还原反应机理有机化合物还原反应机理 自由基反应机理自由基反应机理电子从活泼金属表面转移到被还原基团,形成负离子电子从活泼金属表面转移到被还原基团,形
8、成负离子和自由基,从介质获取质子,然后再动金属表面获取和自由基,从介质获取质子,然后再动金属表面获取一个电子,再从溶剂中获取一个质子。一个电子,再从溶剂中获取一个质子。 氢化还原机理氢化还原机理 氢化氢解的机理氢化氢解的机理Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有机化合物还原反应机理有机化合物还原反应机理 自由基反应机理自由基反应机理 碱金属芳香环的还原(碱金属芳香环的还原(Birch reduction) Na/液氨将芳香环
9、还原成非共轭二烯,自由基机理同上液氨将芳香环还原成非共轭二烯,自由基机理同上 活泼金属对羰基化合物的还原活泼金属对羰基化合物的还原 锌锌-汞齐还原醛、酮汞齐还原醛、酮 Mg还原酮形成还原酮形成pinacol Na还原羧酸酯形成酮醇(还原羧酸酯形成酮醇(acylion condensation 偶姻缩合)偶姻缩合) 活泼金属对不饱和氮化合物的还原活泼金属对不饱和氮化合物的还原 硝基、肟、偶氮化合物从结束表面获得电子,从介质中获得质子硝基、肟、偶氮化合物从结束表面获得电子,从介质中获得质子 含硫化合物对不饱和氮化合物的还原含硫化合物对不饱和氮化合物的还原 硫为电子供体,水或醇介质为质子供体硫为电子
10、供体,水或醇介质为质子供体 活泼金属(如活泼金属(如Na, Li)脱卤素、硫)脱卤素、硫 活泼金属为电子供体,介质为质子供体活泼金属为电子供体,介质为质子供体Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有机化合物还原反应机理有机化合物还原反应机理非均相催化反应机理非均相催化反应机理过程:底物分子向催化剂表面活性中心扩散、吸附、加氢、解吸、向介质扩散过程:底物分子向催化剂表面活性中心扩散、吸附、加氢、解吸、向介质扩散 机理:机理:催化
11、转移氢化:供氢体为有机化合,如环己烯,四氢化萘,乙醇,异丙醇催化转移氢化:供氢体为有机化合,如环己烯,四氢化萘,乙醇,异丙醇Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物不同官能团加氢难易顺序表不同官能团加氢难易顺序表(易易难难) Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生
12、物不同官能团加氢难易顺序表不同官能团加氢难易顺序表(易易难难) Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物不同官能团加氢难易顺序表不同官能团加氢难易顺序表(易易难难) Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二节、不饱和烃的还原第二节、不饱和烃的还原 1. 多相(
13、非均相)催化氢化法多相(非均相)催化氢化法 (催化剂(催化剂 Ni , Pd , Pt )非均相催化氢化的五个连续步骤非均相催化氢化的五个连续步骤a:a:作用物分子向催化剂界面扩散作用物分子向催化剂界面扩散; ;b:b:作用物分子向催化剂表面吸附作用物分子向催化剂表面吸附( (物理和化学物理和化学););c:c:作用物分子向催化剂表面发生化学反应作用物分子向催化剂表面发生化学反应; ;d:d:产物分子在催化剂表面解析产物分子在催化剂表面解析; ;e:e:产物分子由催化剂界面向介质扩展。产物分子由催化剂界面向介质扩展。一,一, 炔、烯烃的还原炔、烯烃的还原Organic Reactions fo
14、r Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物一般决速步骤主要为吸附和解吸两步一般决速步骤主要为吸附和解吸两步物理吸附物理吸附(范德华吸附范德华吸附):作用物分子在作用物分子在cat表面浓集,表面浓集,为物理作用力,无选择性多分子吸附。为物理作用力,无选择性多分子吸附。化学吸附:化学键引起,形成新的化学键,生成活化学吸附:化学键引起,形成新的化学键,生成活化吸附中间物,降低活化能,使氢化进行。化吸附中间物,降低活化能,使氢化进行。多相催化氢化法多相催化氢化法Organic
15、Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物活化中心:活化中心:催化剂表面晶格上有很高活性的特定部位,催化剂表面晶格上有很高活性的特定部位,如:原子、离子。有若干原子有规则排列而如:原子、离子。有若干原子有规则排列而成的一个小区域。作用物分子结构与活性中成的一个小区域。作用物分子结构与活性中心结构间有一定的几何对应关系,才能发生心结构间有一定的几何对应关系,才能发生化学吸附,表现出催化活性。化学吸附,表现出催化活性。催化剂催化剂Organic Re
16、actions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物多相催化氢化反应历程多相催化氢化反应历程( (1) H1) H2 2在在catcat表面活性中心发生化学吸附表面活性中心发生化学吸附; ;(2) C=C+cat -(2) C=C+cat -络合物络合物; ;(3) (3) 活化的活化的H H 半氢化状态中间物半氢化状态中间物; ;(4) H(4) H2 2进行顺式加成进行顺式加成 烷烃。烷烃。Organic Reactions for Drug Synthe
17、sis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物镍(镍(Nickle)催化剂)催化剂:Raney 镍,载体镍,还原镍等镍,载体镍,还原镍等特点:价廉易得,还原范围广特点:价廉易得,还原范围广Raney镍镍(活性镍活性镍):多孔海绵状骨架结构的金属:多孔海绵状骨架结构的金属微粒微粒(比表面积大比表面积大)中性或弱碱性中性或弱碱性:还原炔、烯、硝基、氰基,羰:还原炔、烯、硝基、氰基,羰基、芳杂环,芳稠环,基、芳杂环,芳稠环,C-X, C-S等;等;不还原羧酸、酯、酰胺、苯不还原羧酸、酯、酰胺、苯等;等;酸
18、性下无活性酸性下无活性催化剂催化剂Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物Raney Ni制备制备Ni-Al + 6NaOHNi+2Na3AlO3+3H2不同条件制得不同型号W1-W8活性检验:干燥Raney Ni空气中自燃保存:乙醇覆盖,低温保存催化剂催化剂Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实
19、我的猜测没有错:表里边有一个活的生物钯钯(Pd, Palladium)催化剂:催化剂:Lindlar(林德拉)催化剂 Pd/BaSO4/喹啉炔烯Lindlar载体钯:加入多孔物质载体(活性炭、载体钯:加入多孔物质载体(活性炭、CaCOCaCO3 3、BaSOBaSO4 4、硅藻土、硅藻土、AlAl2 2O O3 3) ),增大比表面,增大活性。,增大比表面,增大活性。特点:催化活性大,常温常压,适应于中性或酸性反特点:催化活性大,常温常压,适应于中性或酸性反应条件应条件PdCl2+H2Pd+HCl Pd(黑色粉末)PdCl2+HCHO+NaOHPd+HCOONa+NaCl+H2O钯黑催化剂催化
20、剂Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物铂(铂(Pt, Platinum)催化剂)催化剂:1. 铂黑2. 载体铂 Pt/CNa2PtCl6 + 2HCl + 6NaOHPt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2OH2PtCl6 + NaBH4Pt3. PtO2Adams 催化剂(NH4)2PtCl6 + 4NaNO3PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2催化剂催化剂不适合有机硫、胺类物质氢
21、化不适合有机硫、胺类物质氢化Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物a 催化剂: 活性高稳定性不易中毒,再生用量NiPd/CPt10%15%被催化物质质量1%5%被催化物质质量0.5%1%被催化物质质量影响多相氢化因素影响多相氢化因素b 氢 压收 率Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没
22、有错:表里边有一个活的生物抑制剂抑制剂:引入少量物质使催化剂活性在某一方面:引入少量物质使催化剂活性在某一方面受到抑制,但经过适当的处理之后可以恢复,则受到抑制,但经过适当的处理之后可以恢复,则称为阻化,使催化剂阻化的物质称为抑制剂。称为阻化,使催化剂阻化的物质称为抑制剂。如如Lindlar Lindlar 催化剂催化剂 Pd/CaCO3 + Pd/CaCO3 + 喹啉喹啉毒剂:毒剂:由于引入少量杂质使催化剂的活性不可逆由于引入少量杂质使催化剂的活性不可逆地大大降低,甚至完全丧失,此现象称催化剂中地大大降低,甚至完全丧失,此现象称催化剂中毒,使催化剂中毒的物质称毒剂。毒,使催化剂中毒的物质称毒
23、剂。如如有机硫、磷、砷有机硫、磷、砷等化物使等化物使Pd, PtPd, Pt中毒中毒催化剂钝化和中毒催化剂钝化和中毒Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物c. 溶剂及介质的酸碱度溶剂及介质的酸碱度常用:a)有机胺或含氮芳杂环的氢化,通常选用HOAC为溶剂-防催化剂中毒Ni:中性或弱碱性介质中性或弱碱性介质Pd,Pt中性或弱酸性介质中性或弱酸性介质EtOH H2OOOAcOH 效果最好影响多相氢化因素影响多相氢化因素Organi
24、c Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物b)介质的酸碱度,不仅影响反应的速度和选择性,而且影响产物的立体构型HOH2, Pd/C1atm, 25HOH+HOH乙醇乙醇乙醇乙醇+10% HCl53%93%47%7%影响多相氢化因素影响多相氢化因素Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个
25、活的生物立体化学特征:顺式加成,立体化学特征:顺式加成,并且是从位阻较小的一面去进行加成。并且是从位阻较小的一面去进行加成。 多相氢化特征多相氢化特征Organic Reactions for Drug Synthesis我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2. 均相催化反应均相催化反应催化剂:催化剂:(Ph3P)3RhCl, TTC(氯化氯化(三苯瞵三苯瞵)合合铑铑)、(Ph3P)3RuCl (氯化氯化(三苯瞵三苯瞵)合合钌钌)等金属络合等金属络合物物溶剂:苯,乙醇,丙酮溶剂:苯,乙醇,丙酮反
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 药物 合成 教学 资料 反应 第三 第七 还原 ppt 课件
限制150内