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高效还原剂应用指南

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【中文名称】二异丁基氢化铝

【英文名称】二异丁基氢化铝

【简称】DIBAL、DIBAH、DIBAL-H

[物理性质] bp 116~118 oC/1.0 mmHg, d0.798 g/cm3。溶于大多数有机溶剂,常用的有己烷、庚烷、环己烷、甲苯、乙醚、CH2Cl2和THF。

[制剂及产品] 大型跨国试剂公司均有销售。商业试剂是不同溶剂、不同浓度的标准溶液,如1.0mol/L或1.5mol/L己烷溶液、甲苯溶液等。这种试剂一般不在实验室配制。

【注意事项】本试剂吸湿性强,对空气和湿气敏感。遇水剧烈反应放出氢气。一般用于干燥无水系统,在通风橱中操作并储存在冰箱中。

二异丁基氢化铝(DIBAL-H)是化学实验室常用的多功能还原剂[1]。它是典型的温控试剂,其还原能力主要受反应温度影响。因此,通过控制反应体系的温度可以实现官能团的高选择性还原。通常可在78~70之间使用,其还原能力基本覆盖常用还原剂NaBH4、BH3、LiAlH4的功能范围。

由于铝原子具有空轨道,二异丁基氢化铝具有路易斯酸性。因此,二异丁基氢化铝等配位还原剂常常表现出一些特殊的反应活性。腈可以还原为亚胺,然后水解最终产生醛。因此,腈可以被视为与醛等效。缩醛可还原为醚。例如,DIBAL 与亚苄基乙缩醛反应将得到苄基醚(参见PMB 保护)。另外,如果反应在低温条件下进行,在某些情况下酯可以还原为醛,这通常不容易实现。一般来说,使用超过两摩尔当量的DIBAL先将其还原为醇,然后将其氧化回醛,这需要许多步骤。添加n-BuLi可得到LiAlH(i-Bu)2(n-Bu),它可以用作很强的还原剂。

在适当的温度条件下,DIBAL-H可以高产率地将醛、酮、酰基氯、羧酸酯和羧酸还原为相应的醇;以及亚胺、腈和酰胺至相应的胺。尽管卤代烷对DIBAL-H呈惰性,但DIBAL-H可以定量地将磺酸酯还原为相应的烷烃。

DIBAL-H 的独特反应之一是在低温条件下(78 oC) 将羧酸酯选择性还原为相应的醛(式1)[2];内酯稳定还原为相应的环状半缩醛(式2)[3]。尽管反应不可避免地产生少量相应的醇,但产物很容易与副产物分离。该方法可能是将羧酸酯直接转化为醛的最方便、最有效的方法。

DIBAL-H 的另一个独特反应是在低温(42 oC) 下将腈选择性且稳定地还原为相应的醛(方程式3)[4]。该反应实际上是将腈还原为亚胺,然后亚胺水解形成醛。这种方法可能是将腈转化为醛的最佳方法。

DIBAL-H本身在,-不饱和羰基化合物的还原中表现出高度的1,2-选择性,其中羰基被还原生成相应的烯丙醇产物(式4)[5]。

可能由于试剂分子中存在较大的烷基,涉及DIBAL-H的还原反应通常具有更好的立体选择性(式5、式6)[6,7]。

DIBAL-H还具有路易斯酸的性质,与酮肟反应直接得到扩环胺。这是由于DIBAL-H 的路易斯酸性质催化酮肟发生贝克曼重排形成内酰胺,然后进一步还原(式7、式8)[8,9]。

参考

1. 文献综述参见:(a) Zweifel, G.米勒,J.A. 组织。 React. 1984,32, 375。 (b) Maruoka, K.山本,H.安吉。化学。 Int.Ed。英语。 1985, 24, 668。 (c) Maruoka, K.山本H. 四面体,1988, 44, 5001。

相关问答

问:常用的还原剂有哪些?
6个回答
厌归人

答: 常见的还原剂有很多种哦!比如我们可以想到铁粉、硫酸亚铁等等,这些都能使物质的价态降低呢!我们平时用的化学试剂中也有很多还原剂,就像氢气,能够让一些金属氧化物还原成金属性质的东西。

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鹿先森,教魔方

答: 另外,常见的工业还原剂还有磷酰胺和四氧化钛,这些在工业生产中也比较常见的使用啊!

50 人赞同了该回答

不识爱人心

答: 简单来说就是还原剂自身获得电子变成新的化合物,同时把那些想要被还原的物质给弄出来,就像玩游戏一样,还原剂把自己“升级”的同时帮助其他物质“降级”啦。当然这过程中还是挺复杂的化学反应。

96 人赞同了该回答

话少情在

答: 还原剂通过氧化还原反应来完成这些任务呀!其实很多时候我们日常生活中的变化都离不开这个原理啊!

161 人赞同了该回答

ˉ夨落旳尐孩。

答: 还原剂应用场景超级广泛,比如我们在实验室做实验的时候就经常用到,用来还原金属离子或者化合物的价态。当然,工业中也很常见,比如炼钢铁的时候就需要使用还原剂来去除杂质,获得纯净的钢材哦!

49 人赞同了该回答

◆乱世梦红颜

答: 此外,有些食品加工过程中也用还原剂啦!比如说酿造啤酒、制作巧克力等等都用到特殊的还原剂,所以说还原剂在生活中扮演着重要的角色呢!

142 人赞同了该回答

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