还原(reduction),是指无机物分子中的
原子、离子增加负电荷;或者有机物分子中增加氢原子、减少氧原子的反应过程。前者又称氧化-还原反应;后者可分为加氢还原(即加氢)和化学还原两大类。
铁粉是弱还原剂,在含有盐类电解质(
亚铁盐、氯化铵等)的水介质中,可使硝基、亚硝基还原为氨基,而卤素、
羰基、烯基等不被还原。铁粉还原广泛用于从芳香族
硝基化合物制芳伯胺:
在酸性介质中,锌粉是强
还原剂,可用于还原硝基、
亚硝基、
氰基、羰基等多种
官能团。但锌粉价格较贵,其使用受到限制。工业上用于从2-
甲基-1,4-
萘醌制
维生素K4等过程:
在强碱性介质中,锌粉可使芳香族
硝基化合物还原为氢化
偶氮化合物。后者在强酸性介质中可发生
分子重排,生成联苯胺系化合物。联苯胺有致癌作用,已停止生产。但3,3′-二氯联苯胺未发现有致癌作用,故仍在以
邻硝基氯苯为原料继续生产。
包括
硫化钠、多硫化钠和硫氢化钠等,是温和还原剂,主要用于使芳香族硝基化合物还原为芳伯胺。
在精细化工中用到的其他化学
还原剂还有锡、
氯化亚锡、
水合肼、
甲酸、
甲脒亚磺酸、甲酸- 叔胺加合物以及碱金属阳离子与硼(或铝)复氢
阴离子形成的
复氢化合物。
应加氢常常要用
催化剂并在压力下进行,对设备和安全技术要求较高。因此,尽管它经济合理、三废少,但对于许多小批量生产的
精细化工来说,为了简化工艺,提高选择性,常使用各种
化学还原法。除了用铁粉还原以外,其他化学还原都可在一般的
反应器内进行。铁粉还原要用具有耐酸砖衬里的平底钢锅,内装有耙式
搅拌器。搅拌器是用耐腐蚀和耐磨损的硅铁或球墨铸铁制成的。
还原反应在
工业锅炉生产,真空提取金属,化学反应合成中都有广泛的应用。