硝基化合物還原制備胺

硝基化合物還原成胺, 通常是通過亞硝基化合物、羥胺、偶氮化合物等中間過程最后還原為胺。 硝基的還原是一種常用的合成伯胺的方法特別是芳香伯胺，一般而言，最干凈和簡 便的還原方法就是通過Pd/C或Raney Ni加氫，但是當分子內存在對加氫敏感的官能團， 如：鹵素（Cl, Br and I; F 對加氫不敏感），雙鍵，三鍵時，我們不得不采用其他方法 ， 最為經典的要數在酸性條件下的鐵粉的還原。 含硫的還原劑如硫化鈉、硫化胺、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉等是在堿性或中性條件下選用的還原劑. 此類還原劑的特點是能使多硝基化合物中部分硝基還原為氨基。

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一、

常用的條件：鐵粉，氯化銨在甲醇和水混合溶液中回流。此類反應的后處理，一般情況下都是趁熱過濾，防止冷卻后，產品吸附到剩余的鐵粉和氧化鐵上。對于溶解度不好的底物可以利用乙醇/乙酸（1:1)體系在80℃下反應，效果也不錯。

另外由于鐵粉反應后氧化物的顏色較深，不好純化，有時會用鋅粉代替鐵粉進行反應，條件類似，常用 AcOH/H 2 O 體系， 鋅粉可以用磁力攪拌，其次 AcOH/H 2 O 體系溶解性很好，醋酸在這里即作為溶劑，又可作為氫源。 當然如果溶解度實在不好，可以加點乙醇或者四氫呋喃。 反應完畢，直接萃取濃縮，調 pH ，再萃取濃縮，結晶即可。

二、

利用Pd/C或Raney Ni催化加氫還原硝基是合成胺的 最干凈和簡 便的還原方法。缺點就是條件比較強，鹵素和雙鍵可能也會被還原。

三、

還原性的金屬氯化物（如二氯化錫，三氯化鈦等）可以將硝基還原為胺基，此類方法一般不還原雙鍵，也不會脫鹵。

四、α,β-不飽和硝基化合物還原直接得到β-芳基乙胺。

還原相關條件：LiAlH4【Journal of Organic Chemistry,2006, vol. 71, # 25, p. 9440 - 9448；Synthetic Communications,2019, vol. 49, # 22, p. 3218 - 3225】，鋅粉【Synlett,2014, 25, 2891 - 2894】，硼氫化鈉【Tetrahedron,2016, 72，6099 - 6106】，氫氣鈀碳【Tetrahedron Letters,2012, 53, 7125 - 7127】。

五、其他方法

另外還有一種用水合肼和Raney Ni還原硝基的方法，也比較常用，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曾報道應用保險粉在乙醇中加熱的方法還原硝基， 雖然在文獻中他們使用了堿，但在實踐中我們發現，只要用保險粉在乙醇中回流幾小時即可。這一方法也是一個較為簡便，易于處理的反應。

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】

硝基化合物不用氫化鋰鋁(LAH)還原，因為氫化鋰鋁(LAH)無法將硝基還原徹底，從而得到混合物， 但對于不飽和的共軛硝基化合物其可通過氫化鋰鋁(LAH)還原或NaBH4-Lewis酸的方法進行還原得到飽和的胺。

【有機合成路線】

Mingyeong Jang等人報道了一種無金屬、高化學選擇性的芳香硝基化合物還原方法。該反應以四羥基二硼[B?(OH)?]為還原劑，4,4'-聯吡啶為有機催化劑，可在室溫下5分鐘內完成。在最優條件下，含有乙烯基、炔基、羰基和鹵素等敏感官能團的硝基芳烴可被高效轉化為相應的苯胺類化合物，且敏感官能團未發生副反應?！?J. Org. Chem.2022, 87, 910?919】