【JOC】超牛硝基还原方法，室温，5分钟，烯基，炔基，卤素耐受！

芳香硝基化合物的选择性还原为氨基是合成药物、农用化学品、染料和高分子的关键步骤。硝基还原为氨基的方法有很多如贵金属催化（Au、Pd、Ru等）氢化，锌粉，铁粉，保险粉等等都可对其进行还原【】。Raney Ni加氢，但是当分子内存在对加氢敏感的官能团，如：卤素（Cl, Br and I; F 对加氢不敏感），双键，三键时，传统方法难以实现化学选择性还原，我们不得不采用其他方法。酸性条件下的铁粉的还原，但是后处理相对麻烦，会产生很多氧化铁副产物。含硫的还原剂如硫化钠、硫化胺、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠等是在碱性或中性条件下选用的还原剂。相关文章【】【】【】【】【】【】【】 。

以上方法各有优缺点，如有的方法官能团兼容性差，有的方法不环保。2016年Stokes等人报道了钯催化不饱和键和连二硼酸进行的转移氢化反应，自那以后众多化学家们参与了有机硼试剂作为还原剂的还原反应研究。Lu等人报道了在110°C下使用双(频哪醇)二硼（B2pin2）和叔丁醇钾（KOtBu）实现高效硝基还原的方法【

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Mingyeong Jang等人报道了一种无金属、高化学选择性的芳香硝基化合物还原方法。该反应以四羟基二硼[B₂(OH)₄]为还原剂，4,4'-联吡啶为有机催化剂，可在室温下5分钟内完成。在最优条件下，含有乙烯基、炔基、羰基和卤素等敏感官能团的硝基芳烃可被高效转化为相应的苯胺类化合物，且敏感官能团未发生副反应。【

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反应条件优化

还原剂: B₂(OH)₄（优于其他硼试剂如B₂pin₂、B₂nep₂）。

催化剂: 4,4'-联吡啶（0.5 mol%）。

最佳反应条件: DMF（反应时间最短，产率最高），室温，5分钟完成（传统方法需数小时）。

底物普适性研究

此反应条件具有极高的官能团耐受性，乙烯基（C=C）、炔基（C≡C）、羰基（C=O）、卤素（Cl、Br、I）、氰基（CN）、三氟甲基（CF₃）、三氟甲磺酸酯（OTf）、酰胺、酯基、羧酸、醛基等均可高效反应。

含卤素底物（如1d、1e、1f）：产率90-91%，无脱卤副反应。

含醛基底物（1o）：产率适中（传统方法仅痕量）。

杂环底物（喹啉、苯并咪唑等）：产率78-99%，杂环未受影响。

多硝基底物（1ad）：仅单硝基被还原。

克级规模反应验证：(E)-4-硝基二苯乙烯（1q，15 mmol）还原为(E)-4-氨基二苯乙烯，产率94%，证明方法可放大。

局限性不适用底物：乙烯基硝基化合物（1ae）和脂肪族硝基化合物（1af）无法还原。

一锅法硝基还原N-甲酰化：硝基还原后，通过升高温度（120℃）在空气中直接实现N-甲酰化，无需额外试剂或纯化步骤。产率，73-88%（如3ag、3ah）。

反应机理

氢源分析：氘代实验表明，氨基的氢原子来源于B₂(OH)₄，而非溶剂（DMF）。使用B₂(OD)₄时，产物中氨基的H/D比显著降低。

自由基路径排除：自由基抑制剂（BHT、氢醌、TEMPO）实验显示，TEMPO抑制反应是因分解B₂(OH)₄，而非阻断自由基路径。

推测机理：4,4'-联吡啶与B₂(OH)₄形成活性硼物种，通过协同转移氢实现硝基选择性还原（具体路径需进一步研究）。本研究明确了胺产物中H原子的来源，并排除了自由基途径作为潜在反应机制的可能性。然而，由于反应机制可能具有复杂性并涉及多种路径，仍需进一步研究以阐明本工作中反应的具体作用机制。

前期类似文献方法机理【

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反应操作

General Procedure for the Reduction of Nitro Compounds.

Nitroarene (0.3 mmol), B2(OH)4 (0.9 mmol, 80.7 mg), and 4,4′-bipyridine solution [2 mL of a 0.75 mM stock solution in DMF, 1.5μmol of 4,4′-bipyridine (0.5 mol % relative to nitroarene)] were all added to a sample vial (5 mL) containing a PTFE-coated magnetic stir bar. The reaction mixture was stirred at room temperature for 5 min. After complete consumption of the starting material as monitored by TLC, the internal standard (1,3,5-trimethoxybenzene) was added in the reaction mixture. The reaction mixture was diluted with water and ethyl acetate. The organic layer was collected and washed with brine. The organic layer was dried over anhydrous Na2SO4 and filtered. The solvent was evaporated under reduced pressure. The crude product was dissolved in d-solvent and analyzed by a NMR spectrometer to obtain the NMR yield. Afterward, the crude product was purified by column chromatography on a silica gel to obtain the isolated yield.

Gram-Scale Reaction for the Reduction of the Nitro Compound. (E)-4-Nitrostilbene (15 mmol, 3.3786 g), B2(OH)4(45 mmol, 4.0343 g), and 4,4′-bipyridine (0.075 mmol, 0.0117 g) were dissolved in 100 mL of DMF. The reaction mixture was stirred at room temperature for 5 min under air conditions. The reaction mixture was diluted with water and ethyl acetate. The organic layer was collected and washed with brine. The organic layer was dried over anhydrous Na2SO4 and filtered. The solvent was evaporated under reduced pressure. The crude product was purified by column chromatography on a silica gel using hexane/EtOAc = 4:1 as eluent.

本文了一种基于B₂(OH)₄和4,4'-联吡啶的无金属、高化学选择性硝基还原方法。与传统方法不同，该反应无需易燃氢气、高压设备或金属催化剂，且在室温和短反应时间内即可高效完成。特别值得关注的是，该方法对乙烯基（-C=CH₂）、炔基（C≡C）、羰基（C=O）及卤素（C-X）等敏感官能团表现出优异的耐受性，为目标产物的高收率分离提供了可能。

提醒：此反应热效应明显，对于克级反应需谨慎！