還原反應(yīng)的定義是什么
在中國各版本的初中教科書中的還原反應(yīng)主要指金屬氧化物與還原劑(氫氣，一氧化碳，碳單質(zhì))反應(yīng)產(chǎn)生金屬單質(zhì)和另外一種物質(zhì)的反應(yīng)。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的還原反應(yīng)的簡介，希望能幫到大家!
還原反應(yīng)的定義
還原反應(yīng)就是物質(zhì)(分子、原子或離子)得到電子或電子對(duì)偏近的反應(yīng)。一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)中，還原反應(yīng)與氧化反應(yīng)一般是同時(shí)存在的，不可能僅有一項(xiàng)。
氧化還原
介紹
氧化還原反應(yīng)
氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)前后，某種元素的氧化數(shù)有變化的化學(xué)反應(yīng) 。這種反應(yīng)可以理解成由兩個(gè)半反應(yīng)構(gòu)成，即氧化反應(yīng) 和還原反應(yīng)。
本質(zhì)上是發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移(或偏移)，但不局限于不同種元素之間。
大多數(shù)無機(jī)復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)，因?yàn)檫@些復(fù)分解反應(yīng)中的離子互相交換，不存在電子的轉(zhuǎn)移，各元素的氧化數(shù)沒有變化
置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
有單質(zhì)參加的化合反應(yīng) 一定是氧化還原反應(yīng)。
有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。
另外要注意，有單質(zhì)參加反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)，如氧氣生成臭氧(僅中學(xué)階段可以如此認(rèn)為，實(shí)際上由于電子偏移仍然算是氧化還原反應(yīng))。
概念
反應(yīng)的本質(zhì)是氧化數(shù)有變化，即電子有轉(zhuǎn)移。氧化數(shù)升高，即失電子的半反應(yīng)是氧化反應(yīng);氧化數(shù)降低，得電子的反應(yīng)是還原反應(yīng)。氧化數(shù)升高的物質(zhì)還原對(duì)方，自身被氧化，因此叫還原劑，其產(chǎn)物叫氧化產(chǎn)物;氧化數(shù)降低的物質(zhì)氧化對(duì)方，自身被還原，因此叫氧化劑，其產(chǎn)物叫還原產(chǎn)物。即：
還原劑+ 氧化劑---> 氧化產(chǎn)物 + 還原產(chǎn)物
一般來說，同一反應(yīng)中還原產(chǎn)物的還原性比還原劑弱，氧化產(chǎn)物的氧化性比氧化劑弱，這就是所謂“強(qiáng)還原劑制弱還原劑，強(qiáng)氧化劑制弱氧化劑”。
例子
氫氣與氯氣的化合反應(yīng)
氫氣與氯氣的化合反應(yīng)，其總反應(yīng)式如下：
H2 + Cl2 → 2HCl
我們可以把它寫成兩個(gè)半反應(yīng)的形式：
氧化反應(yīng)：
H2 → 2H+ + 2e-
還原反應(yīng)：
Cl2 + 2e- → 2Cl-
單質(zhì)總為0價(jià)。第1個(gè)半反應(yīng)中，氫元素從0價(jià)被氧化到+1價(jià);同時(shí)，在第2個(gè)半反應(yīng)中，氯元素從0價(jià)被還原到−1價(jià). (本段中，“價(jià)”指氧化數(shù))
兩個(gè)半反應(yīng)加合，電子數(shù)削掉：
H2 → 2H+ + 2e-
+ 2e- + Cl2 → 2Cl-
---------------------
H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-
最后，離子結(jié)合，形成氯化氫：
2H+ + 2Cl- → 2HCl
有機(jī)反應(yīng)
還原反應(yīng)(Reduction Reaction)還原反應(yīng)的概念——化學(xué)反應(yīng)中，使有機(jī)物分子中碳原子總的氧化態(tài)降低的
還原反應(yīng)
還原反應(yīng)
反應(yīng)稱為還原反應(yīng)。如：
分類(還原劑及操作方法)：
⒈催化氫化反應(yīng)(催化劑)
�、不瘜W(xué)還原反應(yīng)(化學(xué)物質(zhì))
⒊生物還原反應(yīng)(微生物發(fā)酵或活性酶)
不飽和烴類的還原
炔、烯和芳香烴均可被還原為飽和烴。對(duì)炔、烯的還原廣泛采用催化氫化法。而對(duì)芳香烴的還原，除在較劇烈的條件下催化氫化外，通常采用化學(xué)還原法。
炔、烯的還原
1.多相催化氫化
在催化劑存在下，有機(jī)化合物(底物)與氫或其它供氫體發(fā)生的還原反應(yīng)稱為催化氫化(Catalytic Hydroenation)。
分類(催化劑與底物所處的相態(tài))：
非均相催化氫化(多相催化氫化和轉(zhuǎn)移催化氫化)
均相催化氫化
多相催化氫化在醫(yī)藥工業(yè)的研究和生產(chǎn)中應(yīng)用很多。主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
�、龠�原范圍廣，反應(yīng)活性高，速度快
②選擇性好
�、鄯磻�(yīng)條件溫和，操作方便
�、芙�(jīng)濟(jì)適用
⑤后處理方便，干凈無污染。
�、懦Ｓ么呋瘎�
�、冁嚧呋瘎�(Raney Ni、載體鎳、還原鎳和硼化鎳)
�、阝Z催化劑(氧化鈀、鈀黑和載體鈀)
�、坫K催化劑(氧化鉑、鉑黑和載體鉑)。
⑵影響氫化反應(yīng)速度和選擇性的因素
①作用物的結(jié)構(gòu)。
②作用物的純度。
�、鄞呋瘎┑姆N類和用量。
④溶劑和介質(zhì)的酸堿度。
�、轀囟�。
�、迚毫�。
⑦接觸時(shí)間。
�、鄶嚢�。
�、侨矡N的氫化
反應(yīng)分兩個(gè)階段：首先氫與炔進(jìn)行順式加成，生成烯烴;然后進(jìn)一步氫化，生成烷烴。
�、认N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(yīng)用，用其它方法很少能完成這類反應(yīng)。
2.均相催化氫化
均相催化氫化主要用于選擇性還原碳-碳雙鍵。
3.硼氫化反應(yīng)
硼烷與碳-碳不飽和鍵加成而形成烴基硼烷的反應(yīng)稱為硼氫化反應(yīng)。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(shí)，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(xué)還原法—Birch反應(yīng)
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(yīng)稱Birch反應(yīng)。Birch反應(yīng)歷程為電子轉(zhuǎn)移類型。
醛、酮的還原
一、還原成醇 醛、酮可由多種方法還原成醇，目前應(yīng)用最廣泛的是金屬復(fù)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(yīng)用。
1.金屬復(fù)氫化物為還原劑(首選試劑)
特點(diǎn)：
反應(yīng)條件溫和副反應(yīng)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]
�、欧磻�(yīng)機(jī)理金屬復(fù)氫化物具有四氫鋁離子(AlH4-)或四氫硼離子(BH4-)的復(fù)鹽結(jié)構(gòu)，具有親核性，可向羰基中帶正電的碳原子進(jìn)攻，繼而發(fā)生氫負(fù)離子轉(zhuǎn)移而進(jìn)行還原。
�、圃噭┑闹饕再|(zhì)及反應(yīng)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(yīng)時(shí)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(duì)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(huán)(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(shí)，首先是異丙醇鋁的鋁原子與羰基的氧原子以配位鍵結(jié)合，形成六元過渡態(tài)，然后生成新的醇-鋁衍生物和丙酮，蒸出丙酮有利于反應(yīng)完全。
�、庞绊懸蛩乇痉磻�(yīng)為可逆反應(yīng)。
�、茟�(yīng)用對(duì)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(tuán)無影響。
3.催化氫化還原(了解)
二、還原成烴類
常用的方法有：在強(qiáng)酸性條件下用鋅汞齊直接還原為烴(Clemmensen反應(yīng));在強(qiáng)堿性條件下，首先與肼反應(yīng)成腙，然后分解為烴(Wolff-黃鳴龍反應(yīng));催化氫化還原和金屬氫化物還原。
1.Clemmensen還原反應(yīng)
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(yīng)稱Clemmensen反應(yīng)。常用于芳香脂肪酮的還原，反應(yīng)易于進(jìn)行且收率較高。
特點(diǎn)：
⑴底物分子中有羧酸、酯、酰胺等羰基存在時(shí)，可不受影響
⑵α-酮酸及其酯類只能將酮基還原成羥基，而對(duì)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(shí)，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(yīng)
醛、酮在強(qiáng)堿性條件下，與水合肼縮合成腙，進(jìn)而放氮分解轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆騺喖谆姆磻?yīng)稱Wolff-黃鳴龍反應(yīng)�？捎孟铝型ㄊ奖硎�。
適3.催化氫化和金屬復(fù)氫化物還原(了解)
三、還原胺化反應(yīng)
在還原劑存在下，羰基化合物與氨、伯胺或仲胺反應(yīng)，分別生成伯胺、仲胺或叔胺的反應(yīng)稱為還原胺化反應(yīng)。
�、� 羰基的還原胺化反應(yīng)
通過Schiff堿中間體進(jìn)行的，首先羰基與胺加成得羥胺，繼之脫水成亞胺，最后還原為胺類化合物。
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