Clemmensen还原反应是在酸性条件下,用锌汞齐或锌粉还原醛基、酮基为甲基或亚甲基的反应称Clemmensen反应。该反应使用的还原剂锌汞齐可由锌与HgCl2在稀盐酸中反应制得。常用于芳香脂肪酮的还原,反应易于进行且收率较高。
Clemmensen还原简介Clemmensen反应是将醛、酮的羰基还原为甲基或亚甲基,使用的还原剂是Zn—Hg齐和盐酸:
RCHO +4(H)—→RCH3 +H2O 反应条件:Zn—Hg齐和盐酸作为还原剂
R—C(Rˊ)═O +4(H)—→RˊCH2—R +H2O(反应条件同上)
这个方法的意义在于,几乎共它所有的还原剂都将醛和酮类化合物转变为醇,这里是生成烃。典型的方法是将羰基化合物和40%盐酸水溶液,Zn—Hg齐及不溶于水的有机共溶剂和甲苯回流反应数小时。1
反应特点特点:
(1)底物分子中有羧酸、酯、酰胺等羰基存在时,可不受影响;
(2)α-酮酸及其酯类只能将酮基还原成羟基,而对β-或γ-酮酸及其酯类则可将酮基还原为亚甲基;
(3)还原不饱和酮时,分子中的孤立双键可不受影响;与羰基共轭的双键被还原;而与酯羰基共轭的双键,则仅仅双键被还原。
反应机理酮(或醛)与锌汞齐和盐酸共热,羰基还原为亚甲基的反应称为Clemmensen还原。
R—C(Rˊ)═O +4(H)—→RˊCH2—R +H2O
该反应的机理尚未确定。其中的两种观点为:
①认为还原过程开始于生成的质子化酮(或醛),然后经过自由基中间体:
②认为是离子型机理,可能是电子从金属表面转移到羰基碳原子上:
锌汞齐可由锌与HgCl2在稀盐酸中反应制得。还原反应是在被活化的锌表面上进行的。
本反应常在水、乙醇、乙酸、甲苯等溶剂中进行的,它是一种操作简便、应用广泛的还原法。对羰基具有选择性还原作用。分子中的碳碳双键(除α,β-不饱和键外)、羧基、酯基等均不受影响。它主要用于酮的还原,还原醛时产率较低。可还原大多数脂肪、脂环、脂肪-芳香酮,而且产率高。尤其对低相对分子质量的酮,还原效果更佳。2
应用示例芳酮,如二苯甲酮及其同系物还原效果差,并常生成树脂状物;但当芳环上有羧基及羟基时常可促进反应并得到良好产率。例如:
本还原由于反应条件较强烈,因而通常不适用于对酸及热敏感的羰基化合物的还原。该反应,若底物对碱稳定,宜改用Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法(见黄鸣龙改进法词条)。据报导,采用较温和的条件,如在醚、四氢呋喃、乙酐、苯等有机溶剂中,甩干燥的氯化氢与锌也能使这类底物顺利的还原。例如,将胆甾烷酮溶于经干燥氯化氢饱和的干醚中,于5℃以下缓慢加入锌,再于0℃反应一小时,即可得到84%产率的胆甾烷。
杂环酮还原时,有时会发生缩环或扩环反应。
本还原的副反应是生成频哪醇、烯烃,有时生成树脂状聚合物。2
本词条内容贡献者为:
王宁 - 副教授 - 西南大学