常用还原剂---钯/碳

发布时间:2021-05-07 来源:有机化学网 阅读:3

【英文名称】Palladium on Carbon

【分子式】Pd

【分子量】106.42

【CAS登录号】7440-05-3

【物理性质】黑色粉末或者是含有0.5%〜30% Pd的小球。不溶于所有的有机溶剂和酸性溶液。

【制备和商品】国内外试剂公司有销售。

【注意事项】在含有空气的密闭容器中很安全,但要远离溶剂和含硫、磷的化合物。在有机溶剂中使用时,必须在

氮气的保护下进行,过滤时滤渣不能进行干燥。如果必须使用过滤辅助材料,而且希望回收催化剂,则应该使用纤维素材料.

钯/碳能够催化氢化烯烃、块烃、酮、腈、亚胺、叠氮化物、硝基化合物、苯环以及杂环芳香化合物。也可用于环丙烷、苯基衍生物、环氧化物、肼以及卤化物的氢解。同时也可以用于芳香化合物脱氢和醛的去酰基化应。

碳氮键 在酸性或者铵溶液中, Pd/C可以将腈氢化为伯胺。在没有酸性或者铵溶液时,将得到伯和仲胺的混合物。在酸性溶液中,Pd/C也可以将腈氢化得到醛或者醇,使肟发生烷基化反应得到仲胺。用α-甲基苯胺作为手性辅助剂,可以实现高度非对映异构选择性还原胺化(式1)[1]。

Pd/C氢化也能用于一些其它胺的前体化合物的还原烷基化反应。如式 2 所示[2]:叠氮呋喃糖环在 Pd/C 氢化条件下将叠氮基还原成为氨基,因此发生扩环形成哌啶衍生物。同样,吡喃基叠氮化合物可以发生类似的反应得到氮杂七元环。

苯胺能被氢化得到较少烷基化的胺。碳氮键在转移氢化和常规氢化的条件下都能够断裂。烯丙胺也可以在Pd/C催化下发生去烯丙基化反应。1-氮杂环丙烷氢解可以得到开环胺,而且活性强的碳氮键能选择性地优先裂解(式3)[3]

碳卤键 在碱的存在下,芳香族卤化物 ( Cl,I,Br ) 可以发生 Pd/C催化氢解去卤反应。如果没有碱的存在,脱卤非常缓慢甚至不能完成反应(式4)[4]。

氮氮键 在Pd/C催化氢化条件下,叠氮或重氮化合物可以被还原为胺。这些基团也可以看作是潜在的胺,发生氢化反应后再与分子内和对胺敏感的基团反应,得到不同的胺(式5)[5]。

脱氢 对碳环和杂环芳香化合物而言 , Pd/C在高温下也是一种有效的脱氢试剂。如式 6[6]所示:烯酮可以转化为酚。

最近,有人发现了一种新的复合材料碳纳米纤维。由于碳纳米纤维有更大的比表面积,所以更适合作为金属催化剂的载体。在液相条件下,应用碳纳米纤维负载的钯催化剂,可以使四氢化萘发生脱氢化反应生成萘(式7)[7]。

参考文献

1. Bringmann, G.; Kunkel, G.; Geuder, T. Synlett 1990,5,253.

2. Dax, K.; Gaigg, B.; Grassberger, V.; Kolblinger, B.; Stutz, A. E. J. Carbohydr. Chem. 1990, 9, 479.

3. Martinelli, M. J.; Leanna, M. R.; Varie, D. L.; Peterson, B. C.; Kress, T. J.; Wepsiec, J. P.; Khau, V. V. Tetrahedron Lett. 1990, 31,7579.

4. (a) Eszenyi, T.; Timar, T. Synth. Commun. 1990, 20, 3219. (b) Comins, D. L.; Weglarz, M. A. J. Org.Chem. 1991,56, 2506.

5. (a) Lohray, B. B.; Ahuja, J. R. Chem. Comm. 1991, 95. (b) Lindstrom, K. J.; Crooks, S. L. Synth.

Commun. 1990, 20, 2335. (c) Machinaga, N.; Kibayashi, C. Tetrahedron Lett. 1990, 31, 3537. (d)

Chen, L.; ;Dumas,D. P.; Wong, C. H. J. Am. Chem. Soc. 1992,114, 741.

6. Nelson, P. H.; Nelson, J. T. Synthesis 1991, 192.

7. (a) Dung, T. P.; Morisaka, H.; Satoh, T.; Miura, M.; Nomura, M.; Matsui, H.; Yamaguchi, C.; EnergyFuels 2003, 17, 658. (b) Dung, T. P.; Satoh, T.; Miura, M.; Nomura, M. Energy Fuels 2005,19, 731.


关键词:钯/碳 还原剂

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