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常用還原劑---鈀/碳

【英文名稱】Palladium on Carbon

【分子式】Pd

【分子量】106.42

【CA登錄號】7440-05-3

【物理性質(zhì)】黑色粉末或者是含有0.5%?30% Pd的小球。不溶于所有的有機溶劑和酸性溶液。

【制備和商品】國內(nèi)外試劑公司有銷售。

【注意事項】在含有空氣的密閉容器中很安全,但要遠離溶劑和含硫、磷的化合物。在有機溶劑中使用時,必須在

氮氣的保護下進行,過濾時濾渣不能進行干燥。如果必須使用過濾輔助材料,而且希望回收催化劑,則應(yīng)該使用纖維素材料.


Pd/C 能夠催化氫化烯烴、塊烴、酮、腈、亞胺、疊氮化物、硝基化合物、苯環(huán)以及雜環(huán)芳香化合物。也可用于環(huán)丙烷、苯基衍生物、環(huán)氧化物、肼以及鹵化物的氫解。同時也可以用于芳香化合物脫氫和醛的去?;瘧?yīng)。

碳氮鍵 在酸性或者銨溶液中, Pd/C可以將腈氫化為伯胺。在沒有酸性或者銨溶液時,將得到伯和仲胺的混合物。在酸性溶液中,Pd/C也可以將腈氫化得到醛或者醇,使肟發(fā)生烷基化反應(yīng)得到仲胺。用α-甲基苯胺作為手性輔助劑,可以實現(xiàn)高度非對映異構(gòu)選擇性還原胺化(式1)[1]。

Pd/C氫化也能用于一些其它胺的前體化合物的還原烷基化反應(yīng)。如式 2 所示[2]:疊氮呋喃糖環(huán)在 Pd/C 氫化條件下將疊氮基還原成為氨基,因此發(fā)生擴環(huán)形成哌啶衍生物。同樣,吡喃基疊氮化合物可以發(fā)生類似的反應(yīng)得到氮雜七元環(huán)。

苯胺能被氫化得到較少烷基化的胺。碳氮鍵在轉(zhuǎn)移氫化和常規(guī)氫化的條件下都能夠斷裂。烯丙胺也可以在Pd/C催化下發(fā)生去烯丙基化反應(yīng)。1-氮雜環(huán)丙烷氫解可以得到開環(huán)胺,而且活性強的碳氮鍵能選擇性地優(yōu)先裂解(式3)[3]

碳鹵鍵 在堿的存在下,芳香族鹵化物 ( Cl,I,Br ) 可以發(fā)生 Pd/C催化氫解去鹵反應(yīng)。如果沒有堿的存在,脫鹵非常緩慢甚至不能完成反應(yīng)(式4)[4]。

氮氮鍵 在Pd/C催化氫化條件下,疊氮或重氮化合物可以被還原為胺。這些基團也可以看作是潛在的胺,發(fā)生氫化反應(yīng)后再與分子內(nèi)和對胺敏感的基團反應(yīng),得到不同的胺(式5)[5]。

脫氫 對碳環(huán)和雜環(huán)芳香化合物而言 , Pd/C在高溫下也是一種有效的脫氫試劑。如式 6[6]所示:烯酮可以轉(zhuǎn)化為酚。

最近,有人發(fā)現(xiàn)了一種新的復(fù)合材料碳納米纖維。由于碳納米纖維有更大的比表面積,所以更適合作為金屬催化劑的載體。在液相條件下,應(yīng)用碳納米纖維負載的鈀催化劑,可以使四氫化萘發(fā)生脫氫化反應(yīng)生成萘(式7)[7]。

參考文獻

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.


本文摘自---現(xiàn)代有機合成試劑



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