芳香化合物的反应

硝基还原(nitro group reduction)

硝基还原是把芳香硝基(-NO2)变成氨基(-NH2)这一简单却极有用的步骤。单看它只是一次官能团转化,但它是芳香合成中最重要那个妙招的后半段:由于你无法靠 EAS 直接装上 -NH2,你先硝化环、再还原,于是你想要的胺就出来了。

这个转化是一个六电子还原,有好几套试剂配方能做到。经典选择是酸中的金属——锡(Sn)或铁(Fe)配盐酸——或催化氢化(H2 加钯或铂催化剂)。它们都向氮输送氢和电子,剥去它的氧,留下氨基:C6H5-NO2 + 还原 -> C6H5-NH2。环不受影响;只有取代基改变。偏爱较温和方法(如 Sn/HCl 或 Fe/HCl)的一个实际理由是选择性——彻底的催化氢化可能也会还原其他可还原的基团(比如一个 C=C 双键),而那或许是你想保留的。

其回报是,这打开了芳香胺以及它们下游一切的整个世界。你制得的苯胺可以被酰基化、烷基化,或——最强有力地——被转化为重氮盐,而重氮盐是那扇万能之门:从重氮盐出发,你可以把氮换成 -OH、-Cl、-Br、-CN、-H 或一个芳基,或把它偶联起来制成偶氮染料。所以“先硝化、再还原、再重氮化”是一个反复出现的三步组合,让化学家在环上放置那些任何直接反应都绝无法装上的基团。

硝基苯 + Sn / HCl(或 H2 加 Pd 催化剂)-> 苯胺(C6H5-NH2)。结合前面的硝化步骤,这就是“苯 -> 硝基苯 -> 苯胺”的标准两步路线。

先硝化装上 -NO2,再把它还原成 -NH2——那个你无法直接装上的胺。

还原本身很少是目的——它是从易于装上的硝基通往胺的桥梁,而胺随后变成重氮盐,那才是换上 -OH、卤素、-CN、-H 或制造偶氮染料的真正门户。若还有其他可还原基团必须保留,就选一种温和的还原剂。

又称
reduction of nitroarenes硝基还原成胺硝基還原成胺