用二亚胺还原
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用二亚胺还原
用二亚胺还原是一种化学反应,将不饱和有机化合物转化为还原的烷烃产品。在这个过程中,二酰亚胺(N2H2)被氧化成二氮。引言1929年,人们观察到油酸在肼的存在下转化为硬脂酸。直到20世纪60年代,短命的中间物二亚胺才被牵涉到这个还原过程中。从那时起,已经开发了几种产生瞬时数量的二酰亚胺的方法。在非极化烯、炔或烯的存在下,二酰亚胺随着不饱和功能的还原(二氢的净加入)转化为二氮。二酰亚胺的形成是该过程的限速步骤,并且已经提出了一个涉及顺式二酰亚胺的协同机制。这种还原代表了一种无金属的催化氢化还原的替代方法,并且不会导致敏感的O-O和N-O键的裂解。
机制和立体化学
范围和局限性
二亚胺在还原非极化碳-碳双键或三键时最为有效。在与其他不饱和体系的反应中,二酰亚胺歧化为氮气和肼是一个竞争过程,会xxx降低还原剂的性能。许多通常对还原条件敏感的基团,包括过氧化物,不受二亚胺还原条件的影响。(4)二亚胺在某些条件下会选择性地还原取代程度较低的双键。然而,对末端双键和非取代双键的区分度通常很低。(5)在二亚胺的存在下,烯烃会被还原成取代程度更高的烯烃,尽管产量很低。(6)碘代炔是烯类不能从炔类中获得这一规则的例外。碘代炔经二亚胺还原后,可以很好地分离出顺式碘代烯。(7)最近,通过一种基于黄素的有机催化剂对肼的氧化,催化产生了二酰亚胺。这个系统可以选择性地减少末端双键。(8)一般来说,二酰亚胺不能有效地还原极性双键;然而,在文献中确实存在数量有限的例子。芳香族醛被通过偶氮二甲酸钾的脱羧作用产生的二亚胺还原。
与其他方法的比较
碳-碳双键和三键的还原最常通过催化氢化完成:(9)然而,二亚胺还原法的优点是不需要处理气态氢,而且去除催化剂和副产品(其中之一是气态二氮)也很简单。在二亚胺还原过程中不会发生氢解副反应,而且N-O和O-O键不会受到反应条件的影响。另一方面,二酰亚胺还原通常需要很长的反应时间,高度取代或极化的双键的还原是缓慢的。
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此外,用于生成二酰亚胺的试剂(如偶氮二甲酸二钾)在氢化时需要过量,因为所释放的二酰亚胺也会发生歧化(变成N2H4和N2)和分解(变成N2和H2)两个竞争过程。遗憾的是,这意味着在烯烃还原的情况下,在顺式烯烃是所需产品的情况下,会发生对烷烃的过度还原,导致产量下降。
实验条件和步骤
典型条件有多种生成二亚胺的方法。在合成上最有用的方法是。在铜(II)催化剂和/或羧酸的存在下,联氨与氧气发生氧化反应叠氮二钾的脱羧作用。