常用还原剂可分为以下几类,综合多个权威来源整理如下:
活泼金属单质
钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、锌(Zn)、铁(Fe)等,通过直接置换反应实现还原。
例如:$2Al + Fe_2O_3 rightarrow 2Fe + Al_2O_3$(铝热反应)。
金属氢化物
氢化钠(NaBH₄)、氢氧化钠(NaOH)、硼氢化钠(NaBH₄)、丁基硼氢化钠(i-BuH)等,可在酸性或中性条件下还原金属离子或有机物。
例如:$NaBH_4 + HCl rightarrow NaCl + H_2 uparrow$。
氢气(H₂)
最常用还原剂,适用于金属氧化物(如CuO、Fe₂O₃)和部分金属盐的还原。
例如:$H_2 + CuO rightarrow Cu + H_2O$。
其他氢化物
氢化铝锂(LiAlH₄)、二异丁基氢化铝(i-BuH)等,还原能力强,可还原酮、醛、羧酸及卤化物。
例如:$LiAlH_4 + RCOCH_3 rightarrow RCH_2OH + AlH_3$。
非金属单质
氢(H₂)、碳(C)、硫(S)等低化合价单质,如氢气还原硫磺。
含变价元素的化合物
硫酸亚铁(FeSO₄)、亚硫酸钠(Na₂SO₃)等,可将高价态元素还原为低价态。
例如:$FeSO_4 + CuSO_4 rightarrow FeSO_4 + CuSO_3$(湿法冶铜)。
常见有机还原剂
乙醇、乙二醇、丙酮、葡萄糖等,用于有机合成中的官能团还原(如醛基、酮基)。
例如:$CH_3CH_2OH + CuO rightarrow CH_3CH_2OH + Cu + H_2O$(Fehling反应)。
特殊有机还原剂
DIBAL(二异丁基氢化铝)、Stryker试剂(硼氢化锂)等,具有温度敏感性和官能团选择性。
氰基硼氢化钠(NaBH₃CN) :弱还原性,适用于酸性环境下的亚胺还原。
硼氢化锌(ZnBH₄) :对水分稳定,适合工业生产。
选择还原剂需根据具体反应需求,如还原对象(金属/有机物)、反应条件(温度)、安全性等。活泼金属和氢化物适合高温或强还原性场景,氢气和有机还原剂则多用于精细合成。