基本介紹
- 中文名：還原烷基化
- 外文名：reductive alkylation
- 影響因素：羰基活性、氨基的鹼性
- 套用學科：有機化學
簡介,影響因素,催化劑,相關擴展,
簡介
有機合成中，經常以羰基化合物與具有活潑氫的化合物進行縮合反應，生成碳-碳雙鍵和碳-氮雙鍵，再進行氫化，實際上兩步反應同時進行，這類反應稱為縮合氫化。這是一個很方便的烷基化方法，可供選擇套用。例如， α-氰基己酸乙酯的製備就是以氰乙酸乙酯與丁醛在鈀/炭存在下經縮合氫化而製得。
反應如下：
反應方程式
伯胺的烷化是通過亞胺（加成物脫水後的產物）的還原而實現的。這類反應直接與C=N鍵的還原有關。例如，以乙醇為溶劑，用氧化鉑為催化劑，於室溫、98~196kPa的氫壓下，丙酮和乙醇胺進行還原胺化，生成2-異丙胺基乙醇。收率可達94~95%，但反應誘導期較長。
影響因素
1、還原胺化，還原烷基化主要取決於羰基的活性。
由於醛比酮的位阻小，所以醛與胺的還原烷基化反應比較容易。比如使用拉尼鎳用酮醛（ArCOCHO）對胺進行還原烷基化，產物是胺酮，反應中酮不能被胺化。
2、氨基的鹼性也是影響反應產物的一個因素。
同一個分子中，存在兩個不同鹼性的氨基時，通常鹼性強的一個氨基容易和羰基進行反應，除非位阻的影響能抵消這種作用。如對2-氨基-5-甲胺基-4-甲基嘧啶與5-二乙胺基-2-戊酮進行還原烷基化，生成2-氨基-5-（5-二乙胺基-2-戊基）甲胺基-4-甲基嘧啶，鹼性弱的2-氨基嘧啶基仍留下來不反應。又如2，3-二氫-1H吡咯並[3，4-C]吡啶和甲醛或環己酮進行還原烷基化，鹼性較大的仲胺優先反應，生成相應的烷基化產物，但反應時間較長。
反應如下：
反應方程式
催化劑
氧化鉑或5%鈀/炭可作為這類反應的催化劑。在許多還原烷基化反應中，無論使用5%耙/炭或是氧化鉑，吸氫時間都會有差異。在還原烷基化苄醛和其它類似醛時，應優先使用鉑催化劑，因為它很少出現脫苄現象。但也有人使用5%或10%耙/炭進行還原烷基化，反應時不發生脫苄。據稱在有些反應中進行還原烷基化以前，對氧化鉑需進行預還原處理。但在大多數報告中，研究者認為，對催化劑來說不論是直接使用，還是經預先還原處理，反應結果都未見差異。
使用5%銠/炭或銠/氧化鋁進行還原烷基化反應的時間比使用鉑或鈀催化劑要長。有弱酸存在時，反應時間可以縮短。銠的催化效果比其它貴金屬催化劑要低，但環上有氯原子的化合物在還原烷基化時卻有使用價值，它通常不使化合物脫氯。在酸性條件下，銠還可用於還原環上有溴的化合物。
相關擴展
1、醇的還原烷基化
在強酸存在下與醇、三乙基矽燒反應或在氧化鉑存在下在醇酸中氫化，可將醛和酮轉化為醚。
反應方程式
這個過程可以認為是醇加成得到半縮醛RR'C(OH)OR'上，然後將OH還原。
2、醛和酮的還原烷基化反應
雙硒縮醛和雙烯縮酮，和烯丙基硒化物一樣，可以通過與丁基鋰的反應發生裂解，所得到產物碳負離子（9）可以採用通常的方法進行烷基化反應（如果9的R'是烷基而不是芳基，則烷基化反應發生的收率會較高）。
反應方程式
最終的硒醚接著進行氫解反應從而完成了整個反應序列，該反應等價於醛或者酮的還原烷基化反應。
