硝基化合物的還原反應

硝基化合物的還原反應是一種可通過諸多不同試劑和不同反應條件進行的化學反應。由於硝基的還原反應非常容易發生，因此歷史上硝基是首批被發現可發生還原反應的基團之一。

脂肪族硝基化合物與芳香族硝基化合物在還原反應上表現出較大的差異，因此可將這類反應分類為：脂肪族硝基化合物的還原反應與芳香族硝基化合物的還原反應，第二級分類則通過還原試劑的種類進行分類。

脂肪族硝基化合物

還原為烴

氫化脫硝反應（硝基被氫所取代）很難達成，需要通過在矽膠上分散的鈀試劑並在高溫的條件下才可發生。^[1]

還原為胺

脂肪族硝基化合物可以通過下列幾種試劑還原為脂肪族的胺類化合物：

使用催化量的二氧化鉑（PtO₂）^[2]或雷尼鎳進行催化氫化反應。^[3]
鐵粉在醋酸，加熱的條件下進行^[4]
二碘化釤^[5]

α,β-不飽和硝基化合物可通過下列方法還原為飽和胺類化合物：

在鈀碳條件下進行催化氫化反應
金屬鐵
氫化鋰鋁^[6] （註：反應中通常可以發現羥氨和肟的副產物）

還原為羥胺

脂肪族硝基化合物可通過乙硼烷還原為羥氨類化合物。^[7]

還原為肟

硝基化合物通常可被一些低價無機鹽還原為肟類化合物，如：氯化錫^[8]或二氯化鉻。^[9] 另外，通過控制氫氣的量進行的硝基化合物的催化氫化反應，也同樣可以得到肟類化合物^[10]

芳香族硝基化合物

芳香硝基化合物的還原反應通常收率很高，並可用於多種有機化合物的合成反應，相比脂肪族硝基化合物的還原反應，芳香族硝基化合物的還原反應更具應用意義。

還原為苯胺

通過芳香硝基化合物來合成芳香胺，有諸多方法：

利用鈀碳，二氧化鉑或雷尼鎳催化劑進行催化氫化反應^[11] ^[12]
利用鐵單質，在含有醋酸的溶劑中進行還原反應^[13] （註：鐵粉因其價格低廉，對於大多數官能團耐受且條件溫和，常用於實驗室內的硝基化合物的還原反應。但鐵粉因為環境污染及後處理純化的不易，在工業生產中用途並不廣泛，參見Bechamp還原反應）。
連二亞硫酸鈉^[14]
硫化鈉或硫化氫
二氯化錫^[15]
三氯化鈦
鋅單質
釤^[16]

還可以通過硫化鈉還原二硝基芳香化合物，以製備硝基芳香胺類化合物。^[17]

硝基化合物可利用金屬氫化物的還原性，發生還原反應製備偶氮化合物。

還原為羥胺

下列為常用的芳香硝基化合物還原為羥氨的方法：

雷尼鎳或肼^[18]
電解還原^[19]
單質鋅在氯化銨的水溶液中^[20]

還原為肼類化合物

通過過量的鋅單質，將芳香硝基化合物轉化為N,N'-二芳基肼。^[21]

還原為偶氮化合物

通過金屬氫化物還原芳香硝基化合物，可以高收率的得到偶氮化合物。例如：

四氫鋰鋁^[22]
金屬鋅和氫氧化鈉 ^[21] （過量的鋅粉會將偶氮化合物還原為肼類化合物）

參考文獻

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