Каталитическое восстановление водородом

- приобретает с каждым годом все большее значение. Достоинства его: 1)универсальность; 2)высокая скорость процесса; 3)чистота получаемых продуктов и 4)простота их выделения, а недостатки, препятствующими широкому распространению этого метода, - 1)дефицитность применяемого электролитического водорода и катализаторов, 2)большая пожаро- и взрывоопасность процесса и 3)необходимость использования во многих случаях автоклавов.

Скорость восстановления водородом на катализаторе зависит от структуры субстрата, что позволяет проводить избирательное гидрирование.

Направление и выход реакции зависят как от условия ведения процесса, так и от активности и метода приготовления катализатора.

Электролитическое восстановление

Это наиболее перспективный промышленный метод восстановления. Обладая всеми достоинствами каталитического гидрирования, электролитическое восстановление имеет существенные преимущества:

1) Отсутствие в производстве водорода, а, следовательно, резко понижается взрыво-пожароопасность производства. 2) Процесс идет при атмосферном давлении – не нужны автоклавы и все, связанные с ними, меры безопасности.

Недостатки: недостаточная изученность, энергоемкость, некоторые технические и технологические затруднения, поэтому электрохимические методы не нашли широкого применения в тонком органическом синтезе.

В синтезе левомицетина имеется стадия восстановления кетогруппы. Для этой цели выбран метод Меервейна-Понндорфа-Верлея с использованием алкоголятов алюминия.

Алкоголяты алюминия восстанавливают карбонильные соединения в соответствующие спирты, не затрагивая другие функциональные группы:

Восстановление идет за счет спиртового радикала алкоголята, который окисляется до ацетона.

Восстановление кетогруппы ведут изопропилатом алюминия в присутствии раствора НCI в изопропиловом спирте, при 50-52С. Для смещения равновесия реакции процесс завершают отгонкой выделяющегося в процессе реакции ацетона под вакуумом при температуре не выше 60С. Продукт восстановления образуется в виде "смешанного алкоголята", который разлагают, разбавлением реакционной массы горячей водой при рН 1-3 с последующей отгонкой части водного 2-пропанола при температуре до 78-82С. Важнейшей особенностью данного процесса восстановления являет­ся его стереоспецичность - образуется около 90% D,L-трео-изомера и не более 9-10% D,L-эритро-изомера. Кроме того, восстановление не затрагивает нитрогруппу. Полученную реакционную массу передают на кислотный гидролиз ацетиламиногруппы.