還原反應的定義是什么

　　在中國各版本的初中教科書中的還原反應主要指金屬氧化物與還原劑(氫氣，一氧化碳，碳單質)反應產(chǎn)生金屬單質和另外一種物質的反應。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的還原反應的簡介，希望能幫到大家!

　　還原反應的定義

　　還原反應就是物質(分子、原子或離子)得到電子或電子對偏近的反應。一個完整的化學反應中，還原反應與氧化反應一般是同時存在的，不可能僅有一項。

　　氧化還原

　　介紹

　　氧化還原反應

　　氧化還原反應是在反應前后，某種元素的氧化數(shù)有變化的化學反應 。這種反應可以理解成由兩個半反應構成，即氧化反應 和還原反應。

　　本質上是發(fā)生了電子轉移(或偏移)，但不局限于不同種元素之間。

　　大多數(shù)無機復分解反應都不是氧化還原反應，因為這些復分解反應中的離子互相交換，不存在電子的轉移，各元素的氧化數(shù)沒有變化

　　置換反應都是氧化還原反應。

　　有單質參加的化合反應 一定是氧化還原反應。

　　有單質生成的分解反應一定是氧化還原反應。

　　另外要注意，有單質參加反應的化學反應不一定是氧化還原反應，如氧氣生成臭氧(僅中學階段可以如此認為，實際上由于電子偏移仍然算是氧化還原反應)。

　　概念

　　反應的本質是氧化數(shù)有變化，即電子有轉移。氧化數(shù)升高，即失電子的半反應是氧化反應;氧化數(shù)降低，得電子的反應是還原反應。氧化數(shù)升高的物質還原對方，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)降低的物質氧化對方，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“強還原劑制弱還原劑，強氧化劑制弱氧化劑”。

　　例子

　　氫氣與氯氣的化合反應

　　氫氣與氯氣的化合反應，其總反應式如下：

　　H2 + Cl2 → 2HCl

　　我們可以把它寫成兩個半反應的形式：

　　氧化反應：

　　H2 → 2H+ + 2e-

　　還原反應：

　　Cl2 + 2e- → 2Cl-

　　單質總為0價。第1個半反應中，氫元素從0價被氧化到+1價;同時，在第2個半反應中，氯元素從0價被還原到−1價. (本段中，“價”指氧化數(shù))

　　兩個半反應加合，電子數(shù)削掉：

　　H2 → 2H+ + 2e-

　　+ 2e- + Cl2 → 2Cl-

　　---------------------

　　H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-

　　最后，離子結合，形成氯化氫：

　　2H+ + 2Cl- → 2HCl

　　有機反應

　　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(tài)降低的

　　還原反應

　　還原反應

　　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)

　�、不瘜W還原反應(化學物質)

　�、成�物還原反應(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。對炔、烯的還原廣泛采用催化氫化法。而對芳香烴的還原，除在較劇烈的條件下催化氫化外，通常采用化學還原法。

　　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(fā)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(tài))：

　　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(yī)藥工業(yè)的研究和生產(chǎn)中應用很多。主要有以下幾個特點：

　　①還原范圍廣，反應活性高，速度快

　　②選擇性好

　　③反應條件溫和，操作方便

　　④經(jīng)濟適用

　�、莺筇幚矸奖�，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)

　　③鉑催化劑(氧化鉑、鉑黑和載體鉑)。

　�、朴绊憵浠�反應速度和選擇性的因素

　�、僮饔梦锏慕Y構。

　�、谧饔梦锏募兌取�

　�、鄞呋瘎┑姆N類和用量。

　�、苋軇┖徒橘|的酸堿度。

　�、轀囟�。

　�、迚毫�。

　　⑦接觸時間。

　�、鄶嚢�。

　�、侨矡N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;然后進一步氫化，生成烷烴。

　�、认�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于選擇性還原碳-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]

　�、欧磻獧C理金屬復氫化物具有四氫鋁離子(AlH4-)或四氫硼離子(BH4-)的復鹽結構，具有親核性，可向羰基中帶正電的碳原子進攻，繼而發(fā)生氫負離子轉移而進行還原。

　�、圃噭┑闹饕�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(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，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(tài)，然后生成新的醇-鋁衍生物和丙酮，蒸出丙酮有利于反應完全。

　�、庞绊懸蛩乇痉磻獮榭赡娣磻�。

　�、茟�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(了解)

　　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);在強堿性條件下，首先與肼反應成腙，然后分解為烴(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。常用于芳香脂肪酮的還原，反應易于進行且收率較高。

　　特點：

　�、诺孜锓肿又杏恤人帷Ⅴ�、酰胺等羰基存在時，可不受影響

　�、�α-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

　�、沁�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、酮在強堿性條件下，與水合肼縮合成腙，進而放氮分解轉變?yōu)榧谆�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(了解)

　　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

　　通過Schiff堿中間體進行的，首先羰基與胺加成得羥胺，繼之脫水成亞胺，最后還原為胺類化合物。

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