ニトロ化合物の還元

ニトロ化合物の還元は、有機化学において広く関心を集めている化学反応です。この変換は、多くの試薬によって行うことができます。ニトロ基は、還元される最初の官能基の 1 つです。アルキルニトロ化合物とアリールニトロ化合物は、異なる挙動を示します。最も有用なのは、アリールニトロ化合物の還元です。

ニトロ芳香族の還元は工業規模で行われています。^[1]次のような多くの方法があります。

• 触媒水素化にはラネーニッケル^[2]またはパラジウム炭素^{[3] [4] [5]、} 酸化白金(IV)、または漆原ニッケル^[6]を使用する。
• 酸性媒体中の鉄。 ^{[7] [8] [9]}
• 亜硫酸ナトリウム^[10]
• 硫化ナトリウム（または硫化水素と塩基）。ジニトロフェノールをニトロアミノフェノールに選択的に還元することで説明される。^[11]
• 塩化スズ(II) ^[12]
• 塩化チタン(III)
• サマリウム^[13]
• ヨウ化水素酸^[14]

金属水素化物は、アゾ化合物を生成する傾向があるため、通常、アリールニトロ化合物をアニリンに還元するためには使用されません。(下記参照)

アリールニトロ化合物からアリールヒドロキシルアミンを製造するためのいくつかの方法が記載されている。

• ラネーニッケルとヒドラジン0-10℃ ^[15]
• 電解還元^[16]
• 塩化アンモニウム水溶液中の亜鉛金属^[17]
• 室温で過剰量のヒドラジン一水和物と炭素上のロジウム触媒^[18]

ニトロアレーンを過剰の亜鉛金属で処理するとN , N'-ジアリールヒドラジンが形成される。^[19]

芳香族ニトロ化合物を金属水素化物で処理すると、アゾ化合物が良好な収率で得られます。例えば、次のようなものが使用できます。

• リチウムアルミニウム水素化物^[20]
• 亜鉛金属と水酸化ナトリウム。^[19]（過剰な亜鉛はアゾ基をヒドラジノ化合物に還元します。）

水素化脱ニトロ化（ニトロ基を水素で置換すること）は達成が難しいが、高温でシリカゲル上の白金触媒水素化によって達成することができる。 ^{[21]この反応は、}トリブチルスズヒドリドとラジカル開始剤（例えばAIBN） とのラジカル反応によっても達成することができる。 ^[22]

脂肪族ニトロ化合物は、いくつかの試薬によって脂肪族アミンに還元できます。

• 酸化白金(IV) (PtO ₂ ) ^[23]またはラネーニッケル^[24]を用いた触媒水素化
• 還流酢酸中の鉄金属^[25]
• 二ヨウ化サマリウム^[26]
• ラネーニッケル、炭素担持白金、亜鉛末およびギ酸またはギ酸アンモニウム^[6]

α,β-不飽和ニトロ化合物は、以下の方法で飽和アミンに還元されます。

• パラジウム担持炭素触媒による水素化
• 鉄金属
• 水素化アルミニウムリチウム^[27]（注：ヒドロキシルアミンとオキシムが典型的な不純物である。）
• 水素化ホウ素リチウムまたは水素化ホウ素ナトリウムとトリメチルシリルクロリド^[28]
• レッドアル^[29]

脂肪族ニトロ化合物はジボランを用いて脂肪族ヒドロキシルアミンに還元することができる。^[30]

この反応は亜鉛末と塩化アンモニウムでも行うことができる：^{[31] [32] [33]}

R-NO ₂ + 4 NH ₄ Cl + 2 Zn → R-NH-OH + 2 ZnCl ₂ + 4 NH ₃ + H ₂ O

ニトロ化合物は、典型的には、塩化スズ(II) ^[34]や塩化クロム(II) ^[35]などの金属塩を使用してオキシムに還元される。さらに、制御された量の水素を使用した触媒水素化によってオキシムを生成することもできる。^[36]