还原反应的定义是什么

　　在中国各版本的初中教科书中的还原反应主要指金属氧化物与还原剂(氢气，一氧化碳，碳单质)反应产生金属单质和另外一种物质的反应。下面是百分网小编给大家整理的还原反应的简介，希望能帮到大家!

　　还原反应的定义

　　还原反应就是物质(分子、原子或离子)得到电子或电子对偏近的反应。一个完整的化学反应中，还原反应与氧化反应一般是同时存在的，不可能仅有一项。

　　氧化还原

　　介绍

　　氧化还原反应

　　氧化还原反应是在反应前后，某种元素的氧化数有变化的化学反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。

　　本质上是发生了电子转移(或偏移)，但不局限于不同种元素之间。

　　大多数无机复分解反应都不是氧化还原反应，因为这些复分解反应中的离子互相交换，不存在电子的转移，各元素的氧化数没有变化

　　置换反应都是氧化还原反应。

　　有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。

　　有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。

　　另外要注意，有单质参加反应的化学反应不一定是氧化还原反应，如氧气生成臭氧(仅中学阶段可以如此认为，实际上由于电子偏移仍然算是氧化还原反应)。

　　概念

　　反应的本质是氧化数有变化，即电子有转移。氧化数升高，即失电子的半反应是氧化反应;氧化数降低，得电子的反应是还原反应。氧化数升高的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物;氧化数降低的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂，其产物叫还原产物。即：

　　还原剂+ 氧化剂---> 氧化产物 + 还原产物

　　一般来说，同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱，氧化产物的氧化性比氧化剂弱，这就是所谓“强还原剂制弱还原剂，强氧化剂制弱氧化剂”。

　　例子

　　氢气与氯气的化合反应

　　氢气与氯气的化合反应，其总反应式如下：

　　H2 + Cl2 → 2HCl

　　我们可以把它写成两个半反应的形式：

　　氧化反应：

　　H2 → 2H+ + 2e-

　　还原反应：

　　Cl2 + 2e- → 2Cl-

　　单质总为0价。第1个半反应中，氢元素从0价被氧化到+1价;同时，在第2个半反应中，氯元素从0价被还原到−1价. (本段中，“价”指氧化数)

　　两个半反应加合，电子数削掉：

　　H2 → 2H+ + 2e-

　　+ 2e- + Cl2 → 2Cl-

　　---------------------

　　H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-

　　最后，离子结合，形成氯化氢：

　　2H+ + 2Cl- → 2HCl

　　有机反应

　　还原反应(Reduction Reaction)还原反应的概念——化学反应中，使有机物分子中碳原子总的氧化态降低的

　　还原反应

　　反应称为还原反应。如：

　　分类(还原剂及操作方法)：

　　⒈催化氢化反应(催化剂)

　　⒉化学还原反应(化学物质)

　　⒊生物还原反应(微生物发酵或活性酶)

　　不饱和烃类的还原

　　炔、烯和芳香烃均可被还原为饱和烃。对炔、烯的还原广泛采用催化氢化法。而对芳香烃的还原，除在较剧烈的条件下催化氢化外，通常采用化学还原法。

　　炔、烯的还原

　　1.多相催化氢化

　　在催化剂存在下，有机化合物(底物)与氢或其它供氢体发生的还原反应称为催化氢化(Catalytic Hydroenation)。

　　分类(催化剂与底物所处的相态)：

　　非均相催化氢化(多相催化氢化和转移催化氢化)

　　均相催化氢化

　　多相催化氢化在医药工业的研究和生产中应用很多。主要有以下几个特点：

　　①还原范围广，反应活性高，速度快

　　②选择性好

　　③反应条件温和，操作方便

　　④经济适用

　　⑤后处理方便，干净无污染。

　　⑴常用催化剂

　　①镍催化剂(Raney Ni、载体镍、还原镍和硼化镍)

　　②钯催化剂(氧化钯、钯黑和载体钯)

　　③铂催化剂(氧化铂、铂黑和载体铂)。

　　⑵影响氢化反应速度和选择性的因素

　　①作用物的结构。

　　②作用物的纯度。

　　③催化剂的种类和用量。

　　④溶剂和介质的酸碱度。

　　⑤温度。

　　⑥压力。

　　⑦接触时间。

　　⑧搅拌。

　　⑶炔烃的氢化

　　反应分两个阶段：首先氢与炔进行顺式加成，生成烯烃;然后进一步氢化，生成烷烃。

　　⑷烯烃的氢化

　　烯烃易被氢化成烷烃，催化剂通常为钯、铂或镍。

　　烯键氢化是催化氢化的主要应用，用其它方法很少能完成这类反应。

　　2.均相催化氢化

　　均相催化氢化主要用于选择性还原碳-碳双键。

　　3.硼氢化反应

　　硼烷与碳-碳不饱和键加成而形成烃基硼烷的反应称为硼氢化反应。所形成的烃基硼烷加酸水解使碳-硼键断裂而得饱和烃，从而使不饱和键还原。

　　芳烃的还原

　　1.催化氢化法

　　在乙酸中用铂作催化剂时，取代基的活性为ArOH>ArNH2>ArH>ArCOOH>ArCH3。不同的催化剂有不同的`活性次序，用铂、钌催化剂可在较低的温度和压力下氢化，而钯则需较高的温度和压力。

　　2.化学还原法—Birch反应

　　芳香族化合物在液氨中用钠(锂或钾)还原，生成非共轭二烯的反应称Birch反应。Birch反应历程为电子转移类型。

　　醛、酮的还原

　　一、还原成醇醛、酮可由多种方法还原成醇，目前应用最广泛的是金属复氢化物还原和催化氢化还原，另外醇铝还原剂、活泼金属还原剂、以及其他新试剂也得到较广泛的应用。

　　1.金属复氢化物为还原剂(首选试剂)

　　特点：

　　反应条件温和副反应少

　　烃基取代的金属化合物有高度选择性和较好的立体选择性

　　常用的金属氢化物：

　　氢化铝锂(LiAlH4)、

　　硼氢化钾(钠)[K(Na)BH4]

　　硫代硼氢化钠(NaBH2S3)

　　三仲丁基硼氢化锂[(CH3CH2CH(CH3))3BHLi]

　　⑴反应机理金属复氢化物具有四氢铝离子(AlH4-)或四氢硼离子(BH4-)的复盐结构，具有亲核性，可向羰基中带正电的碳原子进攻，继而发生氢负离子转移而进行还原。

　　⑵试剂的主要性质及反应条件

　　活性顺序：氢化铝锂>;硼氢化锂>;硼氢化钠(钾)

　　溶剂选择：

　　氢化铝锂常用无水乙醚或无水四氢呋喃作溶剂，硼氢化钾(钠)常选用醇类作为溶剂。

　　注：

　　A. 反应时分子中存在的硝基、氰基、亚氨基、双键、卤素等可不受影响

　　B. 对α，β-不饱和醛酮的还原，可使用氰基硼氢化钠或氢化二异丁基铝，

　　如：9-硼双环(3.3.1)-壬烷(9BBN)。

　　2.醇铝为还原剂

　　异丙醇铝还原羰基化合物时，首先是异丙醇铝的铝原子与羰基的氧原子以配位键结合，形成六元过渡态，然后生成新的醇-铝衍生物和丙酮，蒸出丙酮有利于反应完全。

　　⑴影响因素本反应为可逆反应。

　　⑵应用对分子中含有的烯键、炔键、硝基、缩醛、腈基及卤素等可还原基团无影响。

　　3.催化氢化还原(了解)

　　二、还原成烃类

　　常用的方法有：在强酸性条件下用锌汞齐直接还原为烃(Clemmensen反应);在强碱性条件下，首先与肼反应成腙，然后分解为烃(Wolff-黄鸣龙反应);催化氢化还原和金属氢化物还原。

　　1.Clemmensen还原反应

　　在酸性条件下，用锌汞齐或锌粉还原醛基、酮基为甲基或亚甲基的反应称Clemmensen反应。常用于芳香脂肪酮的还原，反应易于进行且收率较高。

　　特点：

　　⑴底物分子中有羧酸、酯、酰胺等羰基存在时，可不受影响

　　⑵α-酮酸及其酯类只能将酮基还原成羟基，而对β-或γ-酮酸及其酯类则可将酮基还原为亚甲基

　　⑶还原不饱和酮时，分子中的孤立双键可不受影响;与羰基共轭的双键被还原;而与酯羰基共轭的双键，则仅仅双键被还原

　　2.Wolff-黄鸣龙反应

　　醛、酮在强碱性条件下，与水合肼缩合成腙，进而放氮分解转变为甲基或亚甲基的反应称Wolff-黄鸣龙反应。可用下列通式表示。

　　适3.催化氢化和金属复氢化物还原(了解)

　　三、还原胺化反应

　　在还原剂存在下，羰基化合物与氨、伯胺或仲胺反应，分别生成伯胺、仲胺或叔胺的反应称为还原胺化反应。

　　⒈ 羰基的还原胺化反应

　　通过Schiff碱中间体进行的，首先羰基与胺加成得羟胺，继之脱水成亚胺，最后还原为胺类化合物。

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