Birch還原

伯奇還原反應（Birch還原）是指用鈉和醇在液氨中將芳香環還原成1,4-環己二烯的有機還原反應。此反應最早由澳大利亞化學家Arthur John Birch (1915–1995)在1944年發表。Birch還原的重要性在於：儘管剩下的雙鍵（非芳香性）更為活潑，該反應卻能停留在環己雙烯上，而不繼續還原。

基本介紹

• 中文名：伯奇還原反應
• 外文名：Birch還原
• 提出者：澳大利亞化學家Arthur John Birch
• 提出時間：1944

作用

芳香化合物用鹼金屬(鈉、鉀或鋰)在液氨與醇(乙醇、異丙醇或仲丁醇)的混合液中還原，苯環可被還原成非共軛的1,4-環己二烯化合物，使用Birch還原的一個例子是還原苯。

還原萘

反應機理

鈉溶於液氨中會形成一個電子鹽的亮藍色溶液，化學式為[Na(NH₃)_x] e。溶劑化電子會與芳香環加成，形成一個自由基負離子。溶液中的醇此時作為質子試劑提供一個氫原子。對大多數反應物來說，氨上的氫酸性還不夠。如下圖所示。

醇作為質子試劑提供一個氫原子

如果是取代芳香化合物，當取代基是羧基等吸電子基時，能夠穩定碳負離子並生成最少取代的烯烴； 當取代基是供電子基時，則生成取代最多的烯烴。 熱力學不穩定的非共軛1,4-加成產物往往產率超過熱力學穩定的1,3-加成產物，這是由於共軛的己二烯負離子中間體HOMO的最大軌道係數是在中間那個碳原子上，導致生成的1,4-環己雙烯沒有辦法經過平衡移動而生成更加熱力學穩定的產物，因此，生成的是動力學穩定產物。

烷基化

在鹵代烴的存在下，上文提到的碳負離子也可以發生親核取代反應生成新的碳-碳鍵。如下圖所示，在Birch還原中生成的負離子中間體可以被一個合適的親電試劑捕獲，例如鹵代烴：

鹵代烴親核取代

在下圖所示反應中，1,4-二溴丁烷被加入到苯甲酸叔丁酯中，最後生成烷基化的1,4-環己雙烯產物。

生成1,4-環己雙烯產物

反應實例

取代的苯也能發生還原,並且通過得到單一的還原產物。例如：

取代的苯的還原