【英文名稱】Lead-Poisoned Palladium on Calcium Carbonate
【分子量】106.42
【CA登錄號(hào)】[7440-05-3]
【縮寫和別名】鈀-碳酸鈣-乙酸鉛
【結(jié)構(gòu)式】Pd-CaCO3-Pb(OAc)2
【物理性質(zhì)】異相催化劑,不溶于水和有機(jī)溶劑。
【制備和商品】該試劑為深灰色或者黑色固體粉末,國內(nèi)外試劑公司均有銷售。在實(shí)驗(yàn)室可以方便地按照標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)步驟以氯化鈀為原料來制備[1]。
【注意事項(xiàng)】該試劑對(duì)空氣和濕氣穩(wěn)定。由于試劑中含有重金屬,建議帶上防護(hù)手套后進(jìn)行操作。
鉛毒化的碳酸鈣負(fù)載鈀催化劑(Lindlar催化劑)[2]是有機(jī)合成中最常用的異相氫化催化劑之一。Lindlar催化劑可以催化氫化還原多種有機(jī)官能團(tuán),例如:將芳環(huán)取代的硝基還原成為胺,但是與其它試劑相比較沒有明顯的特色。該試劑最獨(dú)特的反應(yīng)是高度選擇性地將炔鍵還原至順式雙鍵。
炔鍵是有機(jī)化合物中最容易被還原的官能團(tuán)之一,可以被部分還原生成烯烴,也可以徹底還原生成烷烴。如果被部分還原生成烯烴,可能得到順式烯烴或者反式烯烴。對(duì)大多數(shù)已知的過渡金屬催化劑來講,不僅使產(chǎn)物停留在烯烴非常困難,而且缺乏立體選擇性。Lindlar 催化劑通過“毒化”和“去活”使其還原能力變得非常溫和,高度選擇性地將炔鍵還原至順式雙鍵。
使用 Lindlar 催化劑催化氫化炔鍵至雙鍵的反應(yīng)一般在室溫和常壓下進(jìn)行,高純氫氣是最方便的氫源。反應(yīng)一般在數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)完成,主要取決于底物的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)的后處理非常簡(jiǎn)單,產(chǎn)物的產(chǎn)率一般很高或者接近定量。由于反應(yīng)條件溫和,該反應(yīng)對(duì)其它官能團(tuán)一般不產(chǎn)生明顯的影響 (式1,式2)[3~6]。
在反應(yīng)體系中加入催化量的吡啶或者喹啉可以進(jìn)一步使催化劑“去活”,增大生成烯烴的選擇能力。在含有雙鍵或者含有多個(gè)雙鍵的分子中,高選擇性和高產(chǎn)率地將炔鍵催化氫化至順式雙鍵最能夠顯示該試劑的優(yōu)越性,特別適合復(fù)雜天然產(chǎn)物的合成 (式3)[7~9]。它可以將分子中多個(gè)炔鍵同時(shí)轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的順式雙鍵,使得復(fù)雜的合成變的異常簡(jiǎn)單 (式4)[10]。
在Lindlar 催化劑的反應(yīng)中,含有游離胺的炔烴化合物在選擇性方面較差。如果在反應(yīng)體系中加入適量的二亞乙基三胺,便可得到非常滿意的結(jié)果 (式5)[11]。
參考文獻(xiàn)
1. Lindlar, H.; Dubuis, R.Org. Synth., 1966, 46, 89.
2. Lindlar, H. Helv. Chim. Acta, 1952, 35, 446.
3. Qin, D.; Byun, H.-S.; Bittman, R. J. Org. Chem., 1996, 61, 8709.
4. Leeuwenburgh, M.A.; Kulker, C.; Duynstee, H. I.; Overkleeft, H. S.; Van der Marel, G. A.; Van Boom, J. H. Tetrahedron, 1999, 55, 8253.
5. Kates, M. J.; Schauble, J. H.; J. Org. Chem., 1996, 61, 4164.
6. Han, X.; Crane, S. N.; Corey, E. J. Org. Lett., 2000, 2, 3437.
7. Kumar, P.; Naidu, S. V.; Gupta, P. J. Org. Chem., 2005, 70, 2843.
8. Ivanova, D. I.; Eremin, S. V.; Shvets, V. I. Tetrahedron, 1996, 52, 9581.
9. Wipf, P.; Graham, T. H. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 15346.
10. Akira Tai, F.; Matsumura, H. C. C. J. Org. Chem., 1969, 34, 2180.
11. Campos, K. R.; Cai, D.; Journet, M.; Kowal, J. J.; Larsen, R. D.; Reider, P. J. J. Org. Chem., 2001, 66, 3634.
本文轉(zhuǎn)自:《現(xiàn)代有機(jī)合成試劑——性質(zhì)、制備和反應(yīng)》,胡躍飛等編著
相關(guān)文章
林德拉催化還原(Lindlar Reduction)
林德拉催化劑(Lindlar catalyst)是一種選擇性催化氫化的異相催化劑。由鈀附著于載體上并加入少量抑制劑而成,含鈀5~10%。通常使用的有兩種:Pd-CaCO3-PbO/PbAc2、Pd-BaSO4-喹啉。由羅氏公司的化學(xué)家林德拉(Herbert Lindlar)發(fā)明。最初的制取方法是在碳酸鈣漿液中還原氯化鈀,并加入醋酸鉛而得。在用林德拉催化劑的催化氫化反應(yīng)中,炔烴只加 1mol 氫,得到順式烯烴。
Rosenmund還原
酰氯在BaSO4,喹啉-S或硫脲鈍化的Pd催化劑的催化下氫化還原得到醛的反應(yīng)。如果不進(jìn)行鈍化,生成的醛會(huì)繼續(xù)還原成醇,因此可能的副產(chǎn)物有醇,酯和烷烴等。反應(yīng)常用的溶劑有甲苯、二甲苯等等。
非均相催化還原(Heterogeneous Hydrogenation)
氫化物非均相催化還原炔烯烴的反應(yīng)。在非均相催化劑的條件下,根據(jù)氫氣的壓力,催化劑,反應(yīng)溫度,溶劑等的不同,選擇性有很大不同。氫的加成一般都是syn加成。有機(jī)合成中使用的催化劑,被熟知的有雷尼鎳,鈀-碳(Pd/C),Adams’催化劑(PtO2),Pearlman’s催化劑(Pd(OH)2)等。
聯(lián)亞胺法還原(Diimide Reduction)
聯(lián)亞胺法還原通常是把炔烴還原成Z-烯烴的方法。一般情況下,聯(lián)亞胺都是現(xiàn)做現(xiàn)用。
Chan炔還原反應(yīng)
利用紅鋁(sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminum hydride)或氫化鋁鋰立體選擇性地將炔丙醇還原為E-烯丙醇的反應(yīng)。