化学

ニトロ基の還元でアミンを得る

ニトロ基の還元

ニトロ基はアミン合成の足がかり

ニトロ基はNO2で表される官能基です。芳香環への窒素原子の導入による直接的なアミノ化は難しいですが、ニトロ基は古典的なニトロ化反応によって容易に調整可能です。ニトロ基は還元により容易にアミンを生成します。ですから反応性の高い芳香族アミンの前駆体としてニトロ基を利用することも多いです。

ニトロ基の還元方法

ニトロ基の還元方法にはいくつか選択肢があります。よく使われる方法としては

  1. 金属還元(スズ、亜鉛、鉄)
  2. 接触還元(Pd/C等)

Bechamp 還元(鉄を使った還元方法)

反応基質 芳香族ニトロ

試薬 Fe or Zn or Sn、酸 NH4Cl、HCl

溶媒 アルコール MeOH,EtOH,

温度 r.t.ー60℃ーreflux

時間 1h-

TLC Rf値は下がる

特別な装置:必要なし

注意点:塩酸を使うときは気をつける。金属表面が酸化されていると反応が進行しないことがあるので表面を酸でとかしてから使ったりする

起こりうる副反応:調査中

向かない基質 酸に弱い官能基とかester、aldehyde

特徴 高信頼性。NH4Clを用いた弱酸性条件が利用可能。オレフィン

鉄粉と酸を用いて還元するこの方法は最も古いニトロ基の還元手法の一つで信頼性が高く、工業的にも利用されている。

亜鉛を使った還元

亜鉛による還元は鉄と同様に塩酸の他、酢酸や塩化アンモニウム中でも進行しますが、塩化アンモニウムなど中性に近い条件だとヒドロキシルアミンで還元がストップする場合があります。加熱するか、確実にアミンに還元するにはより強い酸(酢酸や塩酸)を使用する必要があります。

亜鉛による還元

スズを使った還元

スズを使った還元でもニトロ基を還元できます。鉄や亜鉛を用いる方法と比べて塩酸を用いる必要がある点で酸性に弱い官能基を用いる必要がある場合には適用しにくいです。塩化スズを用いた方法では、塩酸を加えなくてもアルコール中で反応が進行します。

スズ(Sn)による還元

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こめやん
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こめやんは理学博士です!化学の面白さと学ぶメリットを少しでも伝えるために日々頑張ります! ツイッターにて疑問点や依頼などを募集しています! 論文の和訳やレポートのチェックなどでもお気軽にお待ちしております