金属钠在有机还原反应中的应用进展研究

【摘 要】本文对近年来金属钠在有机还原反应中的应用进行了综述研究。金属钠属于一种价格低廉、应用常见的还原剂，在加氢还原中应用较为广泛，在裂解还原中也有着良好的还原效果，在对类萜内脂进行还原后可得到领位羟基内密以及内酯环的二烯，在各类醇的制备中的应用也较为广泛，在C-O键断裂反应以及不对称的广藿香哦呢个有机合成反应中金属钠也起到了不可或缺的重要作用。

【关键词】金属钠 应用研究 还原反应

一、前言

在常用的还原试剂中，LiAlH、，NaBH4的还原能力强，应用普遍。迄今为止，人们对NaBH4和LiAlH的研究比较完善，而对金属钠作为电子源还原一些有机化合物的综述性文章未见报道。早在100多年前人们在有机化合物以及电子源中就应用到了碱金属。其中应用最为广泛的便是金属钠，金属钠和有机溶剂所构成的体系能够还原C=N、C=C以及NO2等有机官能团。金属钠在反应过程中温度也能得到良好控制，反应也不会过于剧烈，在反应后产物的回收率也极高，在有机还原反应中有着重要的应用价值。为了使试剂的应用范围更加广泛，越来越多的化学家对金属钠还原性的改善也变得更加重视，大量研究结果显示，金属钠还原性的主要影响因素包括溶剂、以及在各种介质中金属钠的分散程度等。

二、酮及酯的还原

（一）金属钠与酮的还原

叔醇与金属钠构成的体系可与酮发生反应，将其还原为醇。酮还原反应的立体选择性较高，且反应条件要求温和，可操作性较。金属钠与酮的还原反应化学式为：

（二）金属钠与酯的还原

在液氨中，4-甲基-5-羧酸乙酯咪唑与金属钠反应，可将4-甲基-5-羧酸乙酯咪唑还原为醇（4-甲基-5-羟甲基咪唑）。据国外研究证实，各类杂环酯也可在液氨环境下，被金属钠还原为醇。在不同的醇和钠条件下，可将二甲基葵二酸酯还原为为二醇。研究还显示，醇碳链越长，对反应条件的要求就越为苛刻。

三、加氢还原

不同溶剂与金属钠形成的体系能还原多种有机官能团。

（一）芳环、杂环的加氢还原

1.苯环加氢还原。苯环具有较强的芳香性，接骨稳定性好，通常需要在催化加氢条件下才能完全还原苯环，该方法对设备的要求极高，对反应条件的要求也十分苛刻。最近有文献显示，在Na、EtOH条件下，可将基苯甲酸的苯环完全还原为对丙基环己酸。由于对丙基环己酸中存在羧基，所以会降低苯环电子云密度，增加其亲电性，在反应时，苯环会吸收钠原子电子，变为中间体，然后中间体与质子发生反应，从而生成还原产物。据Bhattacharyya等人报道，芳环在Na、NH3条件下，仅有部分发生加氢还原，而其他基团则无变化。

据相关研究显示，不同溶剂会对芳环还原反应产生不同的影响，正戊醇的完全还原产物率最高，可达64.6%，乙醇最低，仅为22.3%，但是乙醇下产生的其他产物总和率最高，可达78.2%，正戊醇的其他产物总和率最低，约为36.4%。不同溶剂与芳环还原反应的关系，详见表1。

五、腈还原

在有机合成反应中，常会应用到α-氨基腈作为中间体，在大量反应中，α-氨基腈的参与会使CN阴离子变为亚胺阳离子，而被烷基或氢基取代。在金属钠作用下，α-氨基腈可直接对α-氨基自由基进行还原，生成环化产物。

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