浅谈氢负离子还原剂LiAlH4与NaBH4

浅谈氢负离子还原剂LiAlH4与NaBH4张媚（西北大学化学系05级化学班西安710069）摘要：本文总结它们所参与的反应类型，并介绍两者之间的异同点和相关反应机理，从而阐明它们在合成中的重要性。关键字：四氢铝锂硼氢化钠还原一、引言众所周知，在有机合成中还原反应有着极为重要的地位。其中，作为重要还原剂的氢负离子类化合物四氢铝锂和硼氢化钠更在合成反应中起着举足轻重的作用。二、四氢铝锂和硼氢化钠四氢铝锂和硼氢化钠这两种还原即可还原许多类化合物，它们自身的理化常数为：中文名称硼氢化钠别名氢硼化钠；钠硼氢英文名称Sldiumborohydride分子式NaBH4外观与性状白色至灰白色细结晶粉末或块状，吸湿性强分子量37.85沸点400℃(真空)熔点36℃溶解性溶于水、液氨，不溶于乙醚、苯、烃类密度相对密度(水=1)1.07稳定性稳定危险标记10(遇湿易燃物品)主要用途用于制造其他硼氢盐、还原剂、木材纸浆漂白、塑料发泡剂中文名称氢化铝锂别名四氢化锂铝英文名称lithiumaluminiumtetrahydride；lithiumaluminiumhydride分子式LiAlH4外观与性状白色疏松的结晶块或粉末，放置时变成灰色分子量37.95蒸汽压熔点溶解性不溶于烃类，溶于乙醚密度相对密度(水=1)0.92稳定性稳定危险标记10(遇湿易燃物品)主要用途用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料，也用于合成药物1．还原卤代烷制备卤代烃例：CH3(CH2)8CH2BrLiAlH4CH3(CH2)8CH3机理：Li+H3AlHCH2RCH3+AlH3LiX++XRCH3(CH2)6CH2XNaBH4二甘醇二甲醚CH3(CH2)6CH3注意：四氢铝锂只能在无水条件下进行反应，而硼氢化钠没有此限制，这表明两种物质反应时所需要的介质是不一样的。2．还原炔氢四氢铝锂还原为反式烯烃CH3CCH1LiAlH42H2OCH3CHCH2注意：硼氢化钠不能还原炔烃3．还原羰基化合物（1）：醇的制备RCH2OHCHOHR'RRCOHORCHORCH2OHRCOR'ONa,EtOHRCH2OHRCR'OLiAlH4LiAlH4NaBH4或LiAlH4或催化氢化伯醇伯醇或伯醇NaBH4或LiAlH4或催化氢化仲醇以上表明，四氢铝锂可以还原醛、羧酸、酯、酮等羰基化合物，而硼氢化钠只能还原醛和酮以及酰卤等类化合物。例：1.NaBH42.H2OCH3CHCHCH2OHCH3CHCHCHOCH3CHCHCHO1.LiAlH4干乙醚2.H2OCHCH2OHCH3CH例：OHCH3LiAlH4OCH31.Et2O2.H2O+98%H2CCHCH2COOH1.LiAlH4，Et2O2.H2OH2CCHCH2CH2OHCH3COOHNaBH4不反应特点：双键不受影响，四氢铝锂还原性强于硼氢化钠RCClOLiAlH4RCH2OH酰氯：1.2.H2ORCOOOLiAlH4CR'R'CH2OH酐：1.2.H2ORCH2OH+：酮：RCRO2.H2O1.NaBH4RCHROHRCRONaBH3H+RCROBH3HNaRCRORCROBH2HRCRHORCRORCROR2HCOBOCHR2OCHR2OCHR2NaH2OHRCROHH4B(OH)3NaOH++机理：（2）：制备胺类2.H2O1.LiAlH4,N(CH3)2COEt2OCH2N(CH3)2(88%)N,N-二甲基环己基甲酰胺N,N-二甲基环己基甲酰胺OH2NOHC6H5C6H5NOHC6H5C6H5NH2Et2OLiAlH4C6H5C6H5(80%)2，2-二苯基环己酮2，2-二苯基环己胺RClNaCNRCNNi,H2LiAlH4RCH2NH24．氢负离子还原羰基化合物的反应历程氢负离子的还原羰基化合物实质上就是亲核加成反应，四氢铝锂和硼氢化钠对羰基的还原反应原理是一样的，它们都不能还原碳碳双键；而且，这类羰基加成反应实际上为不可逆反应，通常无副反应，所以可用于完成某些特定的合成工作。但是硼氢化钠的还原活性比四氢铝锂的低，这是因为NaBH4、与LiAlH4的极性不同，所以它们中的氢极性不同，所以LiAlH4中的氢活性更高.表现为硼氢化钠等只能还原醛、酮和酰卤的羰基，而不能还原其他的羧酸衍生物、硝基等化合物，但氢化铝锂却可以。硼氢化钠的优点是除了他们的反应选择性外，常可以在羟基溶剂中使用，所以也是一类很方便的还原剂。三、总结由上述介绍可见，四氢铝锂与硼氢化钠这两种还原剂在许多反应中有相同或类似的机理，但也因为无力与化学性质的差异，两者也有区别。所以在有机反应及以后的合成路线设计中，我们一定要注意它们的相同与不同之处，正确选择与使用还原剂，从而高效的合成出有机物。