5常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比課件

江蘇高校品牌專業(yè)——石油化工技術(shù)情境一：鄰甲氧基苯胺的合成任務(wù)一：鄰甲氧基苯胺合成路線份析課程：化工產(chǎn)品合成知識(shí)點(diǎn)：常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較江蘇高校品牌專業(yè)——石油化工技術(shù)情境一：鄰甲氧基苯胺的合成課常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較一、常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法（一）化學(xué)還原法使用化學(xué)物質(zhì)作為還原劑的還原方法。（二）催化氫化法在催化劑存在下，有機(jī)化合物與氫發(fā)生的還原反應(yīng)。（三）電化學(xué)還原法有機(jī)化合物從電解槽的陰極上獲得電子而完成的還原反應(yīng)。

一、常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法（一）化學(xué)還原法（一）化學(xué)還原法1、電解質(zhì)溶液中的鐵屑還原：以金屬鐵為還原劑，反應(yīng)在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行選擇性好（硝基或其它含氮的基團(tuán)）工藝成熟、簡(jiǎn)單，適用范圍廣副反應(yīng)少對(duì)設(shè)備要求低產(chǎn)生大量的含胺鐵泥和廢水

（一）化學(xué)還原法1、電解質(zhì)溶液中的鐵屑還原：（一）化學(xué)還原法水溶性小、且易隨水蒸氣蒸出的芳胺

如：苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺分離方法：水蒸氣蒸餾法水溶性大、且可以蒸餾的芳胺如：間苯二胺、對(duì)苯二胺、2,4-二氨基甲苯分離方法：過濾、濃縮母液、減壓蒸餾

適用范圍及產(chǎn)品的分離方法（一）化學(xué)還原法水溶性小、且易隨水蒸氣蒸出的芳胺適用范圍及（一）化學(xué)還原法溶于熱水、但在冷水中溶解度低的芳胺如：鄰苯二胺、氨基苯酚分離方法：熱過濾、冷卻結(jié)晶含-SO3H和-COOH的芳胺如：周位酸、勞倫酸分離方法：調(diào)節(jié)pH至堿性，過濾，酸化或鹽析

適用范圍及產(chǎn)品的分離方法（一）化學(xué)還原法溶于熱水、但在冷水中溶解度低的芳胺適用范圍（一）化學(xué)還原法2、鋅粉還原特點(diǎn)（1）用于還原硝基、亞硝基、腈基、羰基、碳-碳不飽和鍵、碳-鹵鍵、碳-硫鍵等；（2）還原能力與反應(yīng)介質(zhì)的酸堿性有關(guān)；（3）多數(shù)反應(yīng)在堿性介質(zhì)中進(jìn)行。（一）化學(xué)還原法2、鋅粉還原在堿性介質(zhì)中對(duì)硝基化合物的雙分子還原2ArNO2+5Zn+H2OAr-NH-NH-Ar+5ZnOAr-NH-NH-ArH2N-Ar-Ar-NH2OH-H+（一）化學(xué)還原法在堿性介質(zhì)中對(duì)硝基化合物的雙分子還原2ArNO2+5Zn3、硫化堿還原特點(diǎn)：反應(yīng)緩和應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于多硝基物的部分還原還原劑：Na2S2，NaHS

還原劑用量：過量5～10％還原溫度：40～80℃

實(shí)例：

（一）化學(xué)還原法3、硫化堿還原（一）化學(xué)還原法4、金屬復(fù)氫化合物還原主要使用的是LiAlH4和NaBH4

4LiH+AlCl3

→LiAlH4+3LiCl特點(diǎn)：反應(yīng)速度快，副反應(yīng)少，選擇性好，產(chǎn)品收率高，反應(yīng)條件較溫和。主要應(yīng)用：

-COOH→-CH2OH-C=O→-C-OH價(jià)格高，工業(yè)上應(yīng)用較少

（一）化學(xué)還原法4、金屬復(fù)氫化合物還原（一）化學(xué)還原法（1）金屬復(fù)氫化合物L(fēng)iAlH4為還原劑機(jī)理（一）化學(xué)還原法（1）金屬復(fù)氫化合物L(fēng)iAlH4為還原劑機(jī)理（一）化學(xué)還原（一）化學(xué)還原法（一）化學(xué)還原法（2）KBH4NaBH4LiBH4為還原劑（一）化學(xué)還原法（2）KBH4NaBH4LiBH4為還原劑（一）（一）化學(xué)還原法（一）化學(xué)還原法5、醇鋁還原有機(jī)還原劑，如乙醇鋁[Al(OC2H5)3]和異丙醇鋁[Al(OCHCH3)3]2Al+6C2H5OH→2Al(OC2H5)3+3H2↑特點(diǎn)：作用溫和，選擇性高，反應(yīng)速度快，副反應(yīng)少，產(chǎn)率高。只能將羰基還原為羥基

CH3（一）化學(xué)還原法5、醇鋁還原CH3（一）化學(xué)還原法

在催化劑的存在下，有機(jī)物與氫氣（H2)發(fā)生的反應(yīng)叫做催化氫化。催化加氫（催化氫化）催化氫解（二）催化氫化還原法在催化劑的存在下，有機(jī)物與氫氣（H2)發(fā)生的反應(yīng)叫做1、催化加氫（催化氫化）

含有不飽和鍵的有機(jī)物分子，在催化劑的存在下，與氫分子反應(yīng)，使不飽和鍵全部或部分加氫的反應(yīng)，叫做催化加氫（氫化）。芳雜環(huán)1、催化加氫（催化氫化）含有不飽和鍵的有機(jī)物分子，在2、催化氫解

在催化劑存在下，含有碳雜鍵的有機(jī)物分子與氫氣反應(yīng)，發(fā)生碳雜鍵斷裂，分解成兩部分氫化產(chǎn)物的反應(yīng)叫做催化氫解。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)易于控制，產(chǎn)品純度較高，收率較高，三廢少，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：需要使用帶壓設(shè)備，安全措施要求高，催化劑的選擇要求嚴(yán)格。2、催化氫解在催化劑存在下，含有碳雜鍵的有機(jī)物分子與催化劑的類型一般金屬系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb貴金屬系：Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru、Re還原型純金屬粉：Pt、Pd、Ni等，如骨架鎳、骨架銅化合物型：氫氧化物、氧化物、硫化物如PtO2、MoS載體型：如Pt/C、Pd/C催化劑的類型一般金屬系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb還江蘇高校品牌專業(yè)——石油化工技術(shù)課程：化工產(chǎn)品合成知識(shí)點(diǎn)：常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較謝謝觀看江蘇高校品牌專業(yè)——石油化工技術(shù)課程：化工產(chǎn)品合成謝謝觀看江蘇高校品牌專業(yè)——石油化工技術(shù)情境一：鄰甲氧基苯胺的合成任務(wù)一：鄰甲氧基苯胺合成路線份析課程：化工產(chǎn)品合成知識(shí)點(diǎn)：常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較江蘇高校品牌專業(yè)——石油化工技術(shù)情境一：鄰甲氧基苯胺的合成課常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法及化學(xué)還原劑還原能力的比較一、常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法（一）化學(xué)還原法使用化學(xué)物質(zhì)作為還原劑的還原方法。（二）催化氫化法在催化劑存在下，有機(jī)化合物與氫發(fā)生的還原反應(yīng)。（三）電化學(xué)還原法有機(jī)化合物從電解槽的陰極上獲得電子而完成的還原反應(yīng)。

一、常用化學(xué)反應(yīng)還原的方法（一）化學(xué)還原法（一）化學(xué)還原法1、電解質(zhì)溶液中的鐵屑還原：以金屬鐵為還原劑，反應(yīng)在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行選擇性好（硝基或其它含氮的基團(tuán)）工藝成熟、簡(jiǎn)單，適用范圍廣副反應(yīng)少對(duì)設(shè)備要求低產(chǎn)生大量的含胺鐵泥和廢水

（一）化學(xué)還原法1、電解質(zhì)溶液中的鐵屑還原：（一）化學(xué)還原法水溶性小、且易隨水蒸氣蒸出的芳胺

如：苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺分離方法：水蒸氣蒸餾法水溶性大、且可以蒸餾的芳胺如：間苯二胺、對(duì)苯二胺、2,4-二氨基甲苯分離方法：過濾、濃縮母液、減壓蒸餾

適用范圍及產(chǎn)品的分離方法（一）化學(xué)還原法水溶性小、且易隨水蒸氣蒸出的芳胺適用范圍及（一）化學(xué)還原法溶于熱水、但在冷水中溶解度低的芳胺如：鄰苯二胺、氨基苯酚分離方法：熱過濾、冷卻結(jié)晶含-SO3H和-COOH的芳胺如：周位酸、勞倫酸分離方法：調(diào)節(jié)pH至堿性，過濾，酸化或鹽析

適用范圍及產(chǎn)品的分離方法（一）化學(xué)還原法溶于熱水、但在冷水中溶解度低的芳胺適用范圍（一）化學(xué)還原法2、鋅粉還原特點(diǎn)（1）用于還原硝基、亞硝基、腈基、羰基、碳-碳不飽和鍵、碳-鹵鍵、碳-硫鍵等；（2）還原能力與反應(yīng)介質(zhì)的酸堿性有關(guān)；（3）多數(shù)反應(yīng)在堿性介質(zhì)中進(jìn)行。（一）化學(xué)還原法2、鋅粉還原在堿性介質(zhì)中對(duì)硝基化合物的雙分子還原2ArNO2+5Zn+H2OAr-NH-NH-Ar+5ZnOAr-NH-NH-ArH2N-Ar-Ar-NH2OH-H+（一）化學(xué)還原法在堿性介質(zhì)中對(duì)硝基化合物的雙分子還原2ArNO2+5Zn3、硫化堿還原特點(diǎn)：反應(yīng)緩和應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于多硝基物的部分還原還原劑：Na2S2，NaHS

還原劑用量：過量5～10％還原溫度：40～80℃

實(shí)例：

（一）化學(xué)還原法3、硫化堿還原（一）化學(xué)還原法4、金屬復(fù)氫化合物還原主要使用的是LiAlH4和NaBH4

4LiH+AlCl3

→LiAlH4+3LiCl特點(diǎn)：反應(yīng)速度快，副反應(yīng)少，選擇性好，產(chǎn)品收率高，反應(yīng)條件較溫和。主要應(yīng)用：

-COOH→-CH2OH-C=O→-C-OH價(jià)格高，工業(yè)上應(yīng)用較少

（一）化學(xué)還原法4、金屬復(fù)氫化合物還原（一）化學(xué)還原法（1）金屬復(fù)氫化合物L(fēng)iAlH4為還原劑機(jī)理（一）化學(xué)還原法（1）金屬復(fù)氫化合物L(fēng)iAlH4為還原劑機(jī)理（一）化學(xué)還原（一）化學(xué)還原法（一）化學(xué)還原法（2）KBH4NaBH4LiBH4為還原劑（一）化學(xué)還原法（2）KBH4NaBH4LiBH4為還原劑（一）（一）化學(xué)還原法（一）化學(xué)還原法5、醇鋁還原有機(jī)還原劑，如乙醇鋁[Al(OC2H5)3]和異丙醇鋁[Al(OCHCH3)3]2Al+6C2H5OH→2Al(OC2H5)3+3H2↑特點(diǎn)：作用溫和，選擇性高，反應(yīng)速度快，副反應(yīng)少，產(chǎn)率高。只能將羰基還原為羥基

CH3（一）化學(xué)還原法5、醇鋁還原CH3（一）化學(xué)還原法

在催化劑的存在下，有機(jī)物與氫氣（H2)發(fā)生的反應(yīng)叫做催化氫化。催化加氫（催化氫化）催化氫解（二）催化氫化還原法在催化劑的存在下，有機(jī)物與氫氣（H2)發(fā)生的反應(yīng)叫做1、催化加氫（催化氫化）

含有不飽和鍵的有機(jī)物分子，在催化劑的存在下，與氫分子反應(yīng)，使不飽和鍵全部或部分加氫的反應(yīng)，叫做催化加氫（氫化）。芳雜環(huán)1、催化加氫（催化氫化）含有不飽和鍵的有機(jī)物分子，在2、催化氫解

在催化劑存在下，含有碳雜鍵的有機(jī)物分子與氫氣反應(yīng)，發(fā)生碳雜鍵斷裂，分解成兩部分氫化產(chǎn)物的反應(yīng)叫做催化氫解。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)易于控制，產(chǎn)品純度較高，收率較高，三廢少，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：需要使用帶壓設(shè)備，安全措施要求高，催化劑的選擇要求嚴(yán)格。2、催化氫解在催化劑存在下，含有碳雜鍵的有機(jī)物分子與催化劑的類型一般金屬系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、