硝基还原制备胺

硝基化合物还原成胺, 通常是通过亚硝基化合物、羟胺、偶氮化合物等中间过程最后还原为胺。硝基的还原是一种常用的合成伯胺的方法特别是芳香伯胺,一般而言,最干净和简便的还原方法就是通过Pd/C或Raney Ni加氢,但是当分子内存在对加氢敏感的官能团,如:卤素(Cl, Br and I; F 对加氢不敏感),双键,三键时,我们不得不采用其他方法, 最为经典的要数在酸性条件下的铁粉的还原。含硫的还原剂如硫化钠、硫化胺、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠等是在碱性或中性条件下选用的还原剂. 此类还原剂的特点是能使多硝基化合物中部分硝基还原为氨基.

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一、铁粉还原硝基制备胺

常用的条件:铁粉,氯化铵在甲醇和水混合溶液中回流。此类反应的后处理,一般情况下都是趁热过滤,防止冷却后,产品吸附到剩余的铁粉和氧化铁上。
另外由于铁粉反应后氧化物的颜色较深,不好纯化,有时会用锌粉代替铁粉进行反应,条件类似,常用AcOH/H2O体系,锌粉可以用磁力搅拌,其次AcOH/H2O体系溶解性很好,醋酸在这里即作为溶剂,又可作为氢源。当然如果溶解度实在不好,可以加点乙醇或者四氢呋喃。反应完毕,直接萃取浓缩,调pH,再萃取浓缩,结晶即可。

二、硝基加氢还原为胺

利用Pd/C或Raney Ni催化加氢还原硝基是合成胺的最干净和简便的还原方法。缺点就是条件比较强,卤素和双键可能也会被还原。
三、还原性金属氯化物还原硝基制备胺

还原性的金属氯化物(如二氯化锡,三氯化钛等)可以将硝基还原为胺基,此类方法一般不还原双键,也不会脱卤。

四、其他方法

另外还有一种用水合肼和Raney Ni还原硝基的方法,也比较常用,但由于水合肼有一定的毒性而受到限制。

To a refluxing mixture of 19.2 g (0.058 mol) of the above material and 2 teaspoonsful of raney nickel in 200 mL ethanol is added over a 15-minute period a solution of 9.6 g of 99% hydrazine hydrate in 30 mL ethanol. The reaction is refluxed 1 hour, cooled, and evaporated to a residue which is dissolved in ether. The ether solution is treated with decolorizing carbon and evaporated to give 3-amino-4-benzyloxyphenyl 2-pyridyl ketone as an oil, 14.2 g (yield 86%).
Abderahman曾报道应用保险粉在乙醇中加热的方法还原硝基, 虽然在文献中他们使用了碱,但在实践中我们发现,只要用保险粉在乙醇中回流几小时即可。这一方法也是一个较为简便,易于处理的反应。

To a suspension of 3-(p-nitrobenzyl)-7-benzyladenine bromaide (2.5 mmol) and sodium dithionite (1.74 g, 10 mmol) in EtOH (100 mL) is added 0.2 N aq. NaOH (100 mL, 20 mmol).The mixture is stirred at 40°C for 24 h. After cooling to room temperature, the solution is concentrated under reduced pressure to a volume of 70 mL. The precipitate obtained is filtered with suction, washed water (2×25 mL) and then dried in vacuo at 100°C in 65% yield. Analytical samples of 7-benzyladenine are obtained by recrystallization in water/EtOH.

Synthesis 1988, 2, 154-155】

硝基化合物不用氢化锂铝(LAH)还原,因为氢化锂铝(LAH)无法将硝基还原彻底,从而得到混合物, 但对于不饱和的共轭硝基化合物其可通过氢化锂铝(LAH)还原或NaBH4-Lewis酸的方法进行还原得到饱和的胺。

【有机合成路线】高官能团兼容性硝基还原

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