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还原反应

一种化学反应

还原反应就是物质（分子、原子或离子）得到电子或电子对偏近的反应。一个完整的化学反应中，还原反应与氧化反应一般是同时存在的。

定义
化学上把物质氧化数降低（得电子）的反应叫做还原反应。
氧化还原
简介
氧化还原反应是在反应前后，某种元素的氧化数有变化的化学反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。
本质上是发生了电子转移（或偏移），但不局限于不同种元素之间。
大多数无机复分解反应都不是氧化还原反应，因为这些复分解反应中的离子互相交换，不存在电子的转移，各元素的氧化数没有变化
置换反应都是氧化还原反应。
有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
另外要注意，有单质参加反应的化学反应不一定是氧化还原反应，如氧气生成臭氧（仅中学阶段可以如此认为，实际上由于电子偏移仍然算是氧化还原反应）。
概念
反应的本质是氧化数有变化，即电子有转移。氧化数升高，即失电子的半反应是氧化反应；氧化数降低，得电子的反应是还原反应。氧化数升高的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物；氧化数降低的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂，其产物叫还原产物。即：
还原剂+ 氧化剂→ 氧化产物 + 还原产物
一般来说，同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱，氧化产物的氧化性比氧化剂弱，这就是所谓“强还原剂制弱还原剂，强氧化剂制弱氧化剂”。
原电池
每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。两个电极之间有电势差（电化学上通常叫电动势），因此反应可以进行，同时可以用来做功。
氧化反应
氧化反应最早是指金属或非金属与氧结合形成氧化物的反应，这类反应中另一种元素的氧化数总是升高。还原反应最早是指金属从其化合物中被提炼出来的反应，这类反应中金属的氧化数总是降低。
再如工业炼铁的反应：
这个反应中，三氧化二铁是氧化剂，而一氧化碳是还原剂。
有机反应
在有机化学中，使有机物分子中碳原子总的氧化态降低的反应称为还原反应。如：
分类
不饱和烃类的还原
炔、烯和芳香烃均可被还原为饱和烃。对炔、烯的还原广泛采用催化氢化法。而对芳香烃的还原，除在较剧烈的条件下催化氢化外，通常采用化学还原法。
1、炔、烯的还原
（1）多相催化氢化
在催化剂存在下，有机化合物（底物）与氢或其它供氢体发生的还原反应称为催化氢化（Catalytic Hydroenation）。
（2）均相催化氢化
均相催化氢化主要用于选择性还原碳-碳双键。
（3）硼氢化反应
硼烷与碳-碳不饱和键加成而形成烃基硼烷的反应称为硼氢化反应。所形成的烃基硼烷加酸水解使碳-硼键断裂而得饱和烃，从而使不饱和键还原。
2、芳烃的还原
（1）催化氢化法
在乙酸中用铂作催化剂时，取代基的活性为ArOH＞ArNH2＞ArH＞ArCOOH＞ArCH3。不同的催化剂有不同的活性次序，用铂、钌催化剂可在较低的温度和压力下氢化，而钯则需较高的温度和压力。
（2）化学还原法—Birch反应
芳香族化合物在液氨中用钠（锂或钾）还原，生成非共轭二烯的反应称Birch反应。Birch反应历程为电子转移类型。
醛、酮的还原
醛、酮可由多种方法还原成醇，应用最广泛的是金属复氢化物还原和催化氢化还原，另外醇铝还原剂、活泼金属还原剂、以及其他新试剂也得到较广泛的应用。
还原成烃类
常用的方法有：在强酸性条件下用锌汞齐直接还原为烃（Clemmensen反应）；在强碱性条件下，首先与肼反应成腙，然后分解为烃（Wolff-黄鸣龙反应）；催化氢化还原和金属氢化物还原。
1、Clemmensen还原反应
在酸性条件下，用锌汞齐或锌粉还原醛基、酮基为甲基或亚甲基的反应称Clemmensen反应。常用于芳香脂肪酮的还原，反应易于进行且收率较高。
2、Wolff-黄鸣龙反应
醛、酮在强碱性条件下，与水合肼缩合成腙，进而放氮分解转变为甲基或亚甲基的反应称Wolff-黄鸣龙反应。可用下列通式表示。
还原胺化反应
在还原剂存在下，羰基化合物与氨、伯胺或仲胺反应，分别生成伯胺、仲胺或叔胺的反应称为还原胺化反应。
1、羰基的还原胺化反应
通过Schiff碱中间体进行的，首先羰基与胺加成得羟胺，继之脱水成亚胺，最后还原为胺类化合物。
2、Leuckart反应
在甲酸及其衍生物存在下，羰基化合物与氨、胺的还原胺化反应。
羧酸及其衍生物的还原
1、酰卤的还原——醛
酰卤在适当的条件下反应，用催化氢化或金属氢化物选择性还原为醛，此反应称Rosenmund反应。
2、酯及酰胺的还原
（1）还原成醇
（2）还原成醛
（3）酯的双分子还原偶联反应
（4）酰胺的还原
含氮化合物的还原
1、硝基化合物的还原
还原硝基化合物常用的方法有活泼金属还原法、硫化物还原法、催化氢化法、复氢化物还原法以及CO选择性还原。
2、亚甲胺的还原——胺
3、腈的还原——胺
4、偶氮化合物的还原——伯胺
5、 叠氮化合物的还原
氢解反应
氢解反应——在还原反应中碳-杂键断裂，由氢取代离去的杂原子或基团而生成烃的反应。
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