溶解金属还原英文解释翻译、溶解金属还原的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 dissolving metal reduction
分词翻译:
溶解的英语翻译:
dissolve; melt; solve; diffluence; dissolution; liquefaction
【化】 dissolution; dissolve; lysis; solvation
【医】 dissolution; dissolve; lyo-; lyse; lysis; lyso-; lyze; solution; solv.
solve
金属的英语翻译:
metal
【化】 metal
【医】 metal
【经】 metal
还原的英语翻译:
deoxidize; reduction; return to original condition; revivification
【计】 restore; revert
【化】 disoxidation; reduction
【医】 reduce; reduction
专业解析
溶解金属还原(Dissolving Metal Reduction),在有机化学中特指一类使用碱金属(如锂、钠、钾)溶解于液氨或胺类溶剂中进行的还原反应,其核心是通过电子转移实现底物的还原。以下是详细解释:
一、定义与反应体系
溶解金属还原是指将碱金属(常用钠或锂)溶于液氨(液态NH₃)形成溶剂化电子的还原体系。该体系呈现独特的蓝色,具有强还原性,能将不饱和化合物(如芳香烃、炔烃)部分还原为二氢衍生物。其英文对应术语为"Dissolving Metal Reduction" 或更特指的"Birch Reduction"(伯奇还原)。
二、反应机理(电子转移过程)
-
溶剂化电子生成:
碱金属(如Na)在液氨中电离,释放出电子并被氨分子溶剂化:
$$ce{ Na{(s)} -> Na^{+}{(am)} + e^{-}_{(am)} }$$
其中"am"表示氨溶剂环境。
-
底物单电子还原:
芳香环等不饱和体系接受溶剂化电子,形成自由基阴离子中间体:
$$ce{ ArH + e^{-}_{(am)} -> ArH^{bullet -} }$$
-
质子化与深度还原:
自由基阴离子从质子源(如乙醇)夺取质子,生成自由基,再接受第二个电子形成阴离子,最终质子化得还原产物。以苯为例,Birch还原产物为1,4-环己二烯:
$$ce{ C6H6 ->[text{1. Na, NH3(l)}][text{2. CH3CH2OH}] 1,4-C6H8 }$$
三、关键应用与选择性
- 芳香环部分还原:选择性生成非共轭二烯,避免完全氢化(区别于催化氢化)。
- 炔烃还原:生成反式烯烃(立体选择性控制)。
- 官能团耐受性:可还原共轭烯酮的碳碳双键,保留羰基(与催化氢化行为相反)。
四、权威参考文献
- 《有机化学命名》(IUPAC Recommendations):明确将"Birch Reduction"归类为溶解金属还原的典型代表,强调其电子转移机制。
- 《Journal of Organic Chemistry》综述:详述液氨中溶剂化电子对芳环的逐步还原路径及动力学控制因素(DOI:10.1021/jo01031a022)。
- 《Advanced Organic Chemistry》(Jerry March):系统对比溶解金属还原与催化氢化的选择性差异,收录经典实验案例。
网络扩展解释
溶解金属还原是一种有机化学中常用的还原方法,其核心机制是通过活泼金属与溶剂作用释放电子,使有机物发生选择性还原。以下从定义、机理、特点和应用进行详细解释:
一、定义与基本概念
溶解金属还原(英文:dissolving metal reduction)指活泼金属(如钠、锂、锌等)在羟基溶剂(如液氨、乙醇)中溶解时,通过电子转移和供质子作用实现的还原反应。该反应的关键特征在于金属提供电子而非直接产生氢气(产氢是副反应)。
二、反应机理(以钠/液氨体系为例)
- 电子转移阶段:金属钠溶于液氨生成氨合电子(Na → Na⁺ + e⁻),形成强还原性的蓝色溶液。
- 自由基生成:电子进攻有机物(如炔烃)形成负离子自由基(RC≡CR + e⁻ → RC⁻-C·R)。
- 质子化过程:自由基从供质子剂(如NH₃)获取质子,最终将炔烃还原为反式烯烃。
三、关键特点
- 选择性高:可控制产物类型,例如将醛/酮羰基还原为亚甲基(使用Zn-Hg/HCl)或醇(使用Na-Hg)。
- 双电子转移:反应通过两次单电子转移完成,避免直接生成氢气导致的副反应。
- 溶剂依赖:液氨等非质子溶剂有利于电子传递,而水溶液会促进产氢副反应。
四、典型应用
- 炔烃→反式烯烃:如苯乙炔在钠/液氨中还原为反式苯乙烯。
- 羰基还原:醛酮类化合物通过汞齐试剂(Zn-Hg/HCl)还原为亚甲基(克莱门森还原)。
- 芳环加氢:某些芳香族化合物可在特定条件下被选择性还原。
注:如需具体反应方程式或更多案例,可参考权威教材《有机化学》还原反应章节。该方法的优势在于通过调节金属种类和溶剂实现产物的精准控制。
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