還原反應（Reduction Reaction）還原反應的概念——化學反應中，使有機物分子中碳原子總的氧化態降低的反應稱為還原反應。如：
分類（還原劑及操作方法）：
⒈催化氫化反應（催化劑）
⒉化學還原反應（化學物質）
⒊生物還原反應（微生物發酵或活性酶） 炔、烯和芳香烴均可被還原為飽和烴。對炔、烯的還原廣泛採用催化氫化法。而對芳香烴的還原，除在較劇烈的條件下催化氫化外，通常採用化學還原法。
炔、烯的還原
1．多相催化氫化
在催化劑存在下，有機化合物（底物）與氫或其它供氫體發生的還原反應稱為催化氫化（Catalytic Hydroenation）。
分類（催化劑與底物所處的相態）：
非均相催化氫化（多相催化氫化和轉移催化氫化）
均相催化氫化
多相催化氫化在醫藥工業的研究和生產中應用很多。主要有以下幾個特點：
①還原範圍廣，反應活性高，速度快
②選擇性好
④經濟適用
⑤後處理方便，乾淨無汙染。
⑴常用催化劑
①鎳催化劑（Raney Ni、載體鎳、還原鎳和硼化鎳）
②鈀催化劑（氧化鈀、鈀黑和載體鈀）
⑵影響氫化反應速度和選擇性的因素
①作用物的結構。
②作用物的純度。
④溶劑和介質的酸鹼度。
⑤溫度。
⑥壓力。
⑦接觸時間。
⑶炔烴的氫化
反應分兩個階段：首先氫與炔進行順式加成，生成烯烴；然後進一步氫化，生成烷烴。
⑷烯烴的氫化
烯烴易被氫化成烷烴，催化劑通常為鈀、鉑或鎳。
烯鍵氫化是催化氫化的主要應用，用其它方法很少能完成這類反應。
2．均相催化氫化
均相催化氫化主要用於選擇性還原碳-碳雙鍵。
3．硼氫化反應
硼烷與碳-碳不飽和鍵加成而形成烴基硼烷的反應稱為硼氫化反應。所形成的烴基硼烷加酸水解使碳-硼鍵斷裂而得飽和烴，從而使不飽和鍵還原。
芳烴的還原
1．催化氫化法
在乙酸中用鉑作催化劑時，取代基的活性為ArOH>ArNH2>ArH>ArCOOH>ArCH3。不同的催化劑有不同的活性次序，用鉑、釕催化劑可在較低的溫度和壓力下氫化，而鈀則需較高的溫度和壓力。
2．化學還原法—Birch反應
芳香族化合物在液氨中用鈉（鋰或鉀）還原，生成非共軛二烯的反應稱Birch反應。Birch反應歷程為電子轉移型別。 一、還原成醇 醛、酮可由多種方法還原成醇，目前應用最廣泛的是金屬復氫化物還原和催化氫化還原，另外醇鋁還原劑、活潑金屬還原劑、以及其他新試劑也得到較廣泛的應用。
1．金屬復氫化物為還原劑（首選試劑）
特點：
反應條件溫和副反應少
烴基取代的金屬化合物有高度選擇性和較好的立體選擇性
常用的金屬氫化物：
氫化鋁鋰（LiAlH4）、
硼氫化鉀（鈉）[K（Na）BH4]
硫代硼氫化鈉（NaBH2S3）
三仲丁基硼氫化鋰[（CH3CH2CH（CH3））3BHLi]
⑴反應機理金屬復氫化物具有四氫鋁離子（AlH4-）或四氫硼離子（BH4-）的複鹽結構，具有親核性，可向羰基中帶正電的碳原子進攻，繼而發生氫負離子轉移而進行還原。
⑵試劑的主要性質及反應條件
活性順序：氫化鋁鋰>；硼氫化鋰>；硼氫化鈉（鉀）
溶劑選擇：
氫化鋁鋰常用無水乙醚或無水四氫呋喃作溶劑，硼氫化鉀（鈉）常選用醇類作為溶劑。
注：
A. 反應時分子中存在的硝基、氰基、亞氨基、雙鍵、鹵素等可不受影響
B. 對α，β-不飽和醛酮的還原，可使用氰基硼氫化鈉或氫化二異丁基鋁，
如：9-硼雙環（3.3.1）-壬烷（9BBN）。
2．醇鋁為還原劑
異丙醇鋁還原羰基化合物時，首先是異丙醇鋁的鋁原子與羰基的氧原子以配位鍵結合，形成六元過渡態，然後生成新的醇-鋁衍生物和丙酮，蒸出丙酮有利於反應完全。
⑴影響因素本反應為可逆反應。
⑵應用對分子中含有的烯鍵、炔鍵、硝基、縮醛、腈基及鹵素等可還原基團無影響。
3．催化氫化還原（瞭解）
二、還原成烴類
常用的方法有：在強酸性條件下用鋅汞齊直接還原為烴（Clemmensen反應）；在強鹼性條件下，首先與肼反應成腙，然後分解為烴（Wolff-黃鳴龍反應）；催化氫化還原和金屬氫化物還原。
1．Clemmensen還原反應
在酸性條件下，用鋅汞齊或鋅粉還原醛基、酮基為甲基或亞甲基的反應稱Clemmensen反應。常用於芳香脂肪酮的還原，反應易於進行且收率較高。
⑴底物分子中有羧酸、酯、醯胺等羰基存在時，可不受影響
⑵α-酮酸及其酯類只能將酮基還原成羥基，而對β-或γ-酮酸及其酯類則可將酮基還原為亞甲基
⑶還原不飽和酮時，分子中的孤立雙鍵可不受影響；與羰基共軛的雙鍵被還原；而與酯羰基共軛的雙鍵，則僅僅雙鍵被還原
2．Wolff-黃鳴龍反應
醛、酮在強鹼性條件下，與水合肼縮合成腙，進而放氮分解轉變為甲基或亞甲基的反應稱Wolff-黃鳴龍反應。可用下列通式表示。
適3．催化氫化和金屬復氫化物還原（瞭解）
三、還原胺化反應
在還原劑存在下，羰基化合物與氨、伯胺或仲胺反應，分別生成伯胺、仲胺或叔胺的反應稱為還原胺化反應。
⒈ 羰基的還原胺化反應
透過Schiff鹼中間體進行的，首先羰基與胺加成得羥胺，繼之脫水成亞胺，最後還原為胺類化合物。
⒉Leuckart反應——在甲酸及其衍生物存在下，羰基化合物與氨、胺的還原胺化反應 一、醯滷的還原——醛
醯滷在適當的條件下反應，用催化氫化或金屬氫化物選擇性還原為醛，此反應稱Rosenmund反應
催化劑：
鈀催化劑或硫酸鋇為載體的鈀催化劑
金屬氫化物，如：三（叔丁氧基）氫化鋁鋰（LiAl-H[OC(CH3）]3）
二、酯及醯胺的還原
1．還原成醇
⑴金屬氫化物為還原劑（LiAlH4）
羧酸酯還原，可得伯醇
⑵Bouveault-Blance反應
同樣，二元羧酸酯也可用此法還原成二元伯醇。
2．還原成醛 由於醯胺很難用其它方法還原成醛，因而本法更具有合成價值。
如氯化二異丁基鋁AlH（i-C4H9）2可使酯以較好的產率還原成醛，對分子中其它基團無影響。
3．酯的雙分子還原偶聯反應
羧酸酯在惰性溶劑如醚、甲苯、二甲苯中與金屬鈉發生偶聯反應，生成α-羥酮。
利用二元羧酸酯進行分子內的還原偶聯反應，可以有效地合成五元以上的環狀化合物。
4．醯胺的還原
三、腈的還原——胺
⒈ 催化氫化法
催化氫化還原可在常溫常壓下用鈀或鉑為催化劑，或在加壓下用活性鎳作催化劑，通常其還原產物除伯胺外，還得到大量的仲胺
⒉ 金屬氫化物為還原劑
氫化鋁鋰（過量）可還原腈成伯胺
乙硼烷（硝基、鹵素等可不受影響）
硼氫化鈉（加入活性鎳、氯化鈀等催化劑） 一、硝基化合物的還原
還原硝基化合物常用的方法有活潑金屬還原法、硫化物還原法、催化氫化法、復氫化物還原法以及CO選擇性還原。
1．活潑金屬為還原劑
機理——電子轉移過程。
電子從金屬表面轉移到被還原基團形成負離子，繼而與反應介質水、醇或酸提供的質子結合，從而使不飽和鍵得到還原。
⑴金屬鐵為還原劑 ——含水溶性基團的芳胺
通常將硝基化合物和鐵屑在乙酸中或在少量鹽酸的水中，硝基化合物可順利地還原成胺。在還原過程中-CN、-X、-C=C-的存在可不受影響。
⑵其它金屬為還原劑——Sn和SnCl2、 Zn、鋁、鈦、鎳
2．含硫化合物為還原劑
⑴硫化物為還原劑（硫化鈉、硫氫化物和多硫化物）
⑵含氧硫化物為還原劑（如連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉）
3．金屬氫化物為還原劑
硝基化合物能被多種金屬氫化物還原成相應的胺。氫化鋁鋰與三氯化鋁的混合物均能有效地還原脂肪族硝基化合物。
4．催化氫化還原（活性鎳、鈀、二氧化鉑、鈀-碳）
5．一氧化碳選擇性還原
二、亞甲胺的還原（亞胺——胺）
⒈ 催化氫化（鎳、鈀）
⒉ 金屬氫化物（氫化鋁鋰、硼氫化鈉）
⒊ 活潑金屬（鐵、鈉）
三、其他含氮化合物的還原
⒈ 偶氮化合物的還原——伯胺（催化氫化法，活潑金屬法及連二亞硫酸鈉法）
⒉ 疊氮化合物的還原（催化氫化、金屬氫化物） 氫解反應——在還原反應中碳-雜鍵斷裂，由氫取代離去的雜原子或基團而生成烴的反應。可用下列通式表示：
一、碳-滷鍵的氫解
⒈ 脂肪族鹵化物中的氯和溴（連在叔碳上的除外）對鉑、鈀催化劑是穩定的，碘容易被氫解下來。
2．如果鹵素受到鄰位不飽和鍵或基團的活化，或鹵素與芳環、雜環相連，就容易被氫解脫滷。
3．烴基相同時，碳-碘鍵>；碳-溴鍵>；碳-氯鍵；
4．鹵素相同時，醯滷>；苄位滷原子>；烯丙位滷原子；
5．芳環上電子雲密度較小位置的滷原子也易氫解。
二、碳-氧鍵的氫解——苄位、烯丙位的羥基及其衍生物
三、碳-氮鍵的氫解——氫解活性低，苄胺衍生物在鈀催化下氫解脫苄
四、碳-硫鍵的氫解（蘭尼鎳）——一切含硫的有機化合物
還原反應（Reduction Reaction）還原反應的概念——化學反應中，使有機物分子中碳原子總的氧化態降低的反應稱為還原反應。如：
分類（還原劑及操作方法）：
⒈催化氫化反應（催化劑）
⒉化學還原反應（化學物質）
⒊生物還原反應（微生物發酵或活性酶） 炔、烯和芳香烴均可被還原為飽和烴。對炔、烯的還原廣泛採用催化氫化法。而對芳香烴的還原，除在較劇烈的條件下催化氫化外，通常採用化學還原法。
炔、烯的還原
1．多相催化氫化
在催化劑存在下，有機化合物（底物）與氫或其它供氫體發生的還原反應稱為催化氫化（Catalytic Hydroenation）。
分類（催化劑與底物所處的相態）：
非均相催化氫化（多相催化氫化和轉移催化氫化）
均相催化氫化
多相催化氫化在醫藥工業的研究和生產中應用很多。主要有以下幾個特點：
①還原範圍廣，反應活性高，速度快
②選擇性好
④經濟適用
⑤後處理方便，乾淨無汙染。
⑴常用催化劑
①鎳催化劑（Raney Ni、載體鎳、還原鎳和硼化鎳）
②鈀催化劑（氧化鈀、鈀黑和載體鈀）
⑵影響氫化反應速度和選擇性的因素
①作用物的結構。
②作用物的純度。
④溶劑和介質的酸鹼度。
⑤溫度。
⑥壓力。
⑦接觸時間。
⑶炔烴的氫化
反應分兩個階段：首先氫與炔進行順式加成，生成烯烴；然後進一步氫化，生成烷烴。
⑷烯烴的氫化
烯烴易被氫化成烷烴，催化劑通常為鈀、鉑或鎳。
烯鍵氫化是催化氫化的主要應用，用其它方法很少能完成這類反應。
2．均相催化氫化
均相催化氫化主要用於選擇性還原碳-碳雙鍵。
3．硼氫化反應
硼烷與碳-碳不飽和鍵加成而形成烴基硼烷的反應稱為硼氫化反應。所形成的烴基硼烷加酸水解使碳-硼鍵斷裂而得飽和烴，從而使不飽和鍵還原。
芳烴的還原
1．催化氫化法
在乙酸中用鉑作催化劑時，取代基的活性為ArOH>ArNH2>ArH>ArCOOH>ArCH3。不同的催化劑有不同的活性次序，用鉑、釕催化劑可在較低的溫度和壓力下氫化，而鈀則需較高的溫度和壓力。
2．化學還原法—Birch反應
芳香族化合物在液氨中用鈉（鋰或鉀）還原，生成非共軛二烯的反應稱Birch反應。Birch反應歷程為電子轉移型別。 一、還原成醇 醛、酮可由多種方法還原成醇，目前應用最廣泛的是金屬復氫化物還原和催化氫化還原，另外醇鋁還原劑、活潑金屬還原劑、以及其他新試劑也得到較廣泛的應用。
1．金屬復氫化物為還原劑（首選試劑）
特點：
反應條件溫和副反應少
烴基取代的金屬化合物有高度選擇性和較好的立體選擇性
常用的金屬氫化物：
氫化鋁鋰（LiAlH4）、
硼氫化鉀（鈉）[K（Na）BH4]
硫代硼氫化鈉（NaBH2S3）
三仲丁基硼氫化鋰[（CH3CH2CH（CH3））3BHLi]
⑴反應機理金屬復氫化物具有四氫鋁離子（AlH4-）或四氫硼離子（BH4-）的複鹽結構，具有親核性，可向羰基中帶正電的碳原子進攻，繼而發生氫負離子轉移而進行還原。
⑵試劑的主要性質及反應條件
活性順序：氫化鋁鋰>；硼氫化鋰>；硼氫化鈉（鉀）
溶劑選擇：
氫化鋁鋰常用無水乙醚或無水四氫呋喃作溶劑，硼氫化鉀（鈉）常選用醇類作為溶劑。
注：
A. 反應時分子中存在的硝基、氰基、亞氨基、雙鍵、鹵素等可不受影響
B. 對α，β-不飽和醛酮的還原，可使用氰基硼氫化鈉或氫化二異丁基鋁，
如：9-硼雙環（3.3.1）-壬烷（9BBN）。
2．醇鋁為還原劑
異丙醇鋁還原羰基化合物時，首先是異丙醇鋁的鋁原子與羰基的氧原子以配位鍵結合，形成六元過渡態，然後生成新的醇-鋁衍生物和丙酮，蒸出丙酮有利於反應完全。
⑴影響因素本反應為可逆反應。
⑵應用對分子中含有的烯鍵、炔鍵、硝基、縮醛、腈基及鹵素等可還原基團無影響。
3．催化氫化還原（瞭解）
二、還原成烴類
常用的方法有：在強酸性條件下用鋅汞齊直接還原為烴（Clemmensen反應）；在強鹼性條件下，首先與肼反應成腙，然後分解為烴（Wolff-黃鳴龍反應）；催化氫化還原和金屬氫化物還原。
1．Clemmensen還原反應
在酸性條件下，用鋅汞齊或鋅粉還原醛基、酮基為甲基或亞甲基的反應稱Clemmensen反應。常用於芳香脂肪酮的還原，反應易於進行且收率較高。
特點：
⑴底物分子中有羧酸、酯、醯胺等羰基存在時，可不受影響
⑵α-酮酸及其酯類只能將酮基還原成羥基，而對β-或γ-酮酸及其酯類則可將酮基還原為亞甲基
⑶還原不飽和酮時，分子中的孤立雙鍵可不受影響；與羰基共軛的雙鍵被還原；而與酯羰基共軛的雙鍵，則僅僅雙鍵被還原
2．Wolff-黃鳴龍反應
醛、酮在強鹼性條件下，與水合肼縮合成腙，進而放氮分解轉變為甲基或亞甲基的反應稱Wolff-黃鳴龍反應。可用下列通式表示。
適3．催化氫化和金屬復氫化物還原（瞭解）
三、還原胺化反應
在還原劑存在下，羰基化合物與氨、伯胺或仲胺反應，分別生成伯胺、仲胺或叔胺的反應稱為還原胺化反應。
⒈ 羰基的還原胺化反應
透過Schiff鹼中間體進行的，首先羰基與胺加成得羥胺，繼之脫水成亞胺，最後還原為胺類化合物。
⒉Leuckart反應——在甲酸及其衍生物存在下，羰基化合物與氨、胺的還原胺化反應 一、醯滷的還原——醛
醯滷在適當的條件下反應，用催化氫化或金屬氫化物選擇性還原為醛，此反應稱Rosenmund反應
催化劑：
鈀催化劑或硫酸鋇為載體的鈀催化劑
金屬氫化物，如：三（叔丁氧基）氫化鋁鋰（LiAl-H[OC(CH3）]3）
二、酯及醯胺的還原
1．還原成醇
⑴金屬氫化物為還原劑（LiAlH4）
羧酸酯還原，可得伯醇
⑵Bouveault-Blance反應
同樣，二元羧酸酯也可用此法還原成二元伯醇。
2．還原成醛 由於醯胺很難用其它方法還原成醛，因而本法更具有合成價值。
如氯化二異丁基鋁AlH（i-C4H9）2可使酯以較好的產率還原成醛，對分子中其它基團無影響。
3．酯的雙分子還原偶聯反應
羧酸酯在惰性溶劑如醚、甲苯、二甲苯中與金屬鈉發生偶聯反應，生成α-羥酮。
利用二元羧酸酯進行分子內的還原偶聯反應，可以有效地合成五元以上的環狀化合物。
4．醯胺的還原
三、腈的還原——胺
⒈ 催化氫化法
催化氫化還原可在常溫常壓下用鈀或鉑為催化劑，或在加壓下用活性鎳作催化劑，通常其還原產物除伯胺外，還得到大量的仲胺
⒉ 金屬氫化物為還原劑
氫化鋁鋰（過量）可還原腈成伯胺
乙硼烷（硝基、鹵素等可不受影響）
硼氫化鈉（加入活性鎳、氯化鈀等催化劑） 一、硝基化合物的還原
還原硝基化合物常用的方法有活潑金屬還原法、硫化物還原法、催化氫化法、復氫化物還原法以及CO選擇性還原。
1．活潑金屬為還原劑
機理——電子轉移過程。
電子從金屬表面轉移到被還原基團形成負離子，繼而與反應介質水、醇或酸提供的質子結合，從而使不飽和鍵得到還原。
⑴金屬鐵為還原劑 ——含水溶性基團的芳胺
通常將硝基化合物和鐵屑在乙酸中或在少量鹽酸的水中，硝基化合物可順利地還原成胺。在還原過程中-CN、-X、-C=C-的存在可不受影響。
⑵其它金屬為還原劑——Sn和SnCl2、 Zn、鋁、鈦、鎳
2．含硫化合物為還原劑
⑴硫化物為還原劑（硫化鈉、硫氫化物和多硫化物）
⑵含氧硫化物為還原劑（如連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉）
3．金屬氫化物為還原劑
硝基化合物能被多種金屬氫化物還原成相應的胺。氫化鋁鋰與三氯化鋁的混合物均能有效地還原脂肪族硝基化合物。
4．催化氫化還原（活性鎳、鈀、二氧化鉑、鈀-碳）
5．一氧化碳選擇性還原
二、亞甲胺的還原（亞胺——胺）
⒈ 催化氫化（鎳、鈀）
⒉ 金屬氫化物（氫化鋁鋰、硼氫化鈉）
⒊ 活潑金屬（鐵、鈉）
三、其他含氮化合物的還原
⒈ 偶氮化合物的還原——伯胺（催化氫化法，活潑金屬法及連二亞硫酸鈉法）
⒉ 疊氮化合物的還原（催化氫化、金屬氫化物） 氫解反應——在還原反應中碳-雜鍵斷裂，由氫取代離去的雜原子或基團而生成烴的反應。可用下列通式表示：
一、碳-滷鍵的氫解
⒈ 脂肪族鹵化物中的氯和溴（連在叔碳上的除外）對鉑、鈀催化劑是穩定的，碘容易被氫解下來。
2．如果鹵素受到鄰位不飽和鍵或基團的活化，或鹵素與芳環、雜環相連，就容易被氫解脫滷。
3．烴基相同時，碳-碘鍵>；碳-溴鍵>；碳-氯鍵；
4．鹵素相同時，醯滷>；苄位滷原子>；烯丙位滷原子；
5．芳環上電子雲密度較小位置的滷原子也易氫解。
二、碳-氧鍵的氫解——苄位、烯丙位的羥基及其衍生物
三、碳-氮鍵的氫解——氫解活性低，苄胺衍生物在鈀催化下氫解脫苄
四、碳-硫鍵的氫解（蘭尼鎳）——一切含硫的有機化合物