1.1. Phản ứng khử trong tổng hợp hữu cơ
1.1.2.2. Khử hóa hydro xúc tác của một số nhóm chức khác trong tổng
hữu cơ
Sự phổ biến của các tác nhân khử hóa hydride dễ sử dụng và có độ chọn lọc cao khiến cho việc sử dụng hydro hóa xúc tác chỉ là lựa chọn thứ hai khi lựa chọn các tác nhân khử hóa các nhóm chức chứa dị tố, đặc biệt là các carbonyl và dẫn xuất carbonyl.
Liên kết π của carbonyl có thể bị khử bởi hydro xúc tác thu được một alcol. Các vấn đề về chọn lọc hóa học và chọn lọc lập thể thường được đặt ra với những hợp chất này, tương tự với các alkene. Hydro với sự có mặt của xúc tác Pd sẽ khử hóa alkene nhanh hơn các carbonyl, vì vậy Pt thường là xúc tác ưu tiên khi khử hóa
các carbonyl. Sự ưu tiên này được thể hiện trong hình 1.31, với sự hydro hóa 65 thu được (-)-muscone, trong bước cuối của một tổng hợp bất đối tiến hành bởi Hagiwara và cộng sự [49] và trong tổng hợp của plumerinine, Comins và các cộng sự đã khử hóa đơn vị ketone 66 để thu được alcol 67 với hiệu suất 96% sử dụng platin oxide [79].
Hình 1.31. Hydro hóa 65 sử dụng xúc tác Pd/C bởi Hagiwara cùng cộng sự và khử
hóa ketone 66 sử dụng xúc tác PtO2 bởi Comins và các cộng sự
Khử hóa hydro xúc tác cũng có thể áp dụng trên một số nhóm chức khác, nhưng thường có những vấn đề về khả năng phản ứng và chọn lọc thấp, các phản ứng phụ, đặc biết với các nitrile. Nikel, nikel borid (NiB) và cobalt là những tác nhân tốt nhất để chuyển hóa những nitrile thành alkyl amine bậc một [31, 102]. Sự phân lập các sản phẩm amine thường khó khăn và đơi khi nó được phân lập dưới dạng muối hydrochloride. Trong một phần của tổng hợp brevioxime, Clive và Hisaindee [22] nhận thấy rằng sự hydro hóa 68 trong sự có mặt của một vài đương lượng chloroform làm nguồn HCl [84] cho amine 69 với hiệu suất cao.
Hình 1.32. Hydro hóa xúc tác 68 bởi Clive và Hisaindee
Hydro hóa xúc tác của các hợp chất nitro diễn ra dễ dàng với các xúc tác Pd, Pt hoặc Ni nhưng Pd là xúc tác phổ biến nhất cho cả hợp chất nitro béo và thơm. Một ví dụ tổng hợp được lấy từ tổng hợp ammosamide B của Cushman và cộng sự [77]. Sự hydro hóa nhóm nitro trong 70 với xúc tác Pd/C thu được aniline 71 với hiệu suất 85% dưới điều kiện êm dịu.
Hình 1.33. Hydro hóa xúc tác nhóm nitro trong 70 bởi Cushman và cộng sự
Hydro hóa xúc tác cũng thường được sử dụng để khử hóa các azid, một tiền chất quan trọng của các amine. Một ví dụ được đưa ra là sự khử hóa sử dụng xúc tác Pd/C của 72 để thu được 73 với hiệu suất 82% trong tổng hợp (+)-virosine A của
Bélanger và cộng sự [6].