簡介:
1913年,克萊門森報道了,在40%的鹽酸溶液和鋅-汞劑的加熱回流作用下將簡單的酮或者醛轉(zhuǎn)化成相應烷烴的反應,這種將羰基轉(zhuǎn)化成亞甲基的方法被稱為克萊門森還原反應。此反應操作簡便,收率很高,許多羰基化合物 在酸性條件下不會引起嚴重的副反應,因而應用廣泛。此法對于還原芳香酮效果較好,與傅克?;磻嗯浜鲜呛铣赏榛紵N的重要方法。

但該反應也存在著一定的缺陷,一些對酸敏感以及一些多官能團的底物很難實現(xiàn)相應的轉(zhuǎn)換。為了提高其官能團的耐受性,使其能夠更廣泛應用于合成反應,有機工作者對該反應做了許多優(yōu)化。其中,Yamamura團隊開發(fā)了一種溫和反應條件:利用鹵化氫氣體飽和溶液(如,THF,Et2O,benzene)和活性鋅粉在0℃冰浴下進行反應。相比于最開始的反應條件,酸敏和熱敏化合物在該條件下1h就能完成還原,同時科研工作者通過加入第二種溶劑對反應底物溶解度低的問題對反應進行了優(yōu)化(如AcOH, EtOH, Dioxane),使反應操作更加簡單高效。
反應機理:

克萊門森還原反應尚未有明確的反應機理,當反應條件(如酸的濃度、汞齊中的鋅的濃度)發(fā)生變化時,還原反應形成的產(chǎn)物也是不同的。目前提出了兩種反應機理:一種是碳負離子機理,反應過程中鋅離子和氯離子僅供羰基,形成關鍵碳負離子中體;另一種是卡賓機理,通過自由基形成卡賓中間體,進一步還原生成相應的烷烴。
應用:

2號位具有負電性取代基的1,3二羰基雜環(huán)化合物的還原比較困難,這些化合物還原要么反應條麻煩,要么用料比較昂貴。而T. Kappe 團隊利用克萊門森還原提出了一種簡單有效的方法還原1,3而羰基化合物,3-acyl-4-hydroxy- 2(1H)-quinolones和3-acyl-4-hydroxy-6-methypyran-2-ones在鋅粉和醋酸(或鹽酸)作用下,能以很好的收率下生成相應的還原產(chǎn)物。
克萊門森還原反應操作簡單,收率高,廣泛應用于一些天然產(chǎn)物和藥物中間體的合成,可以有效的解決一些關鍵難題,具有很好的應用價值。
來源:科學指南針-費曼納米













