羧酸及羧酸酯的还原方法

羧酸及羧酸酯的还原方法

羧酸及羧酸酯的还原是有机化学中的一类重要反应，有着广泛的用途。羧酸酯一般来说比较容易还原成伯醇，常用方法为氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂等。而羧酸的活性比羧酸酯低得多，是种较难还原的物质，常用氢化铝锂作为还原剂。但是，氢化铝锂作为还原剂，选择性较差，容易将底物种其它官能团还原掉。硼烷还原也是一种还原羧酸的重要方法，对于脂肪酸和多数芳香酸有很好的还原效果，但对于某些芳香酸来说反应速度很慢甚至不反应。近来，羧酸及羧酸酯的还原研究有了迅速发展，不断有新的还原方法被发现。本文结合本实验室近几个月来进行的多种羧酸及羧酸酯的还原，对一些羧酸及羧酸酯的还原体系作一简单概括。

羧酸酯的还原

羧酸酯一般来说比较容易还原成伯醇，常用方法为氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂等，也可以用Na-EtOH 体系，但是后者目前只是在工业上广泛应用，实验室中已经很少采用。

氢化铝锂还原羧酸酯成醇

氢化铝锂是还原羧酸酯的常用试剂。但是，该试剂能还原多种官能团，因此选择性较差。但可以通过降低反应温度、加入无水AlCl3、用烷基或烷氧基取代氢化铝锂的氢原子等方法降低氢化铝锂的还原能力，从而实现选择性还原。实验中我们遇到一个如下的杂环进行还原。用NaBH4、LiBH4 进行还原，原料很快反应完了，但是杂环同时也被还原了，降低温度则不反应。尝试将酯水解成酸后用BH3·Me2S 进行还原，回流很久也不反应。后来尝试用LiAlH4 在零下20 度时进行还原，取得了比较理想的效果，杂环和硝基都得到了保留，只有酯基被还原。

硼氢化钠还原羧酸酯成醇

NaBH4 还原羧酸酯是我们常用的方法，因为该反应操作简单而且比较安全，对无水条件要求不是很苛刻，活性高的底物几个小时即可反应彻底。但由于硼氢化钠还原性不够强，有些活性较低的底物室温下过夜也只能反应一部分，这时就需要加热回流。

NaBH4/I2、NaBH4/AlCl3、NaBH4/ZnCl2 体系还原羧酸酯成醇

单纯使用NaBH4 还原酯的效果较差，但是加入单质碘或Lewis 酸如AlCl3、ZnCl2、BF3 后可使NaBH4 的还原能力大大提高，甚至某些活性较低的酯也可以顺利还原。Bhaskar 等发现，如0℃时把I2 加入到硼氢化钠的四氢呋喃溶液中，反应2.5h 之后加入羧酸酯，很容易将酯还原成醇，产率达85 %～98 %。研究者通过向反应体系内加入Ph3P 以捕捉BH3 的方法指出，按此加入顺序所进行的反应中真正起还原作用的是硼烷:

此外， NaBH4/I2 体系还能成功地还原酰胺和腈。