Luche还原

1978年，J.L. Luche报道了使用镧系金属氯化物和硼氢化钠的混合物选择性地将α,β-不饱和酮还原为相应的烯丙醇。而后进一步研究了此反应的应用范围和一些限制，并发现使用CeCl₃^.7H₂O/NaBH₄在乙醇或甲醇中反应共轭烯酮（α,β-不饱和酮）发生1,2-还原的效果最好。使用氯化铈/硼氢化钠的混合物将共轭烯酮转化为相应的烯丙醇的反应被称为Luche还原。

使用金属氢化物还原不饱和羰基化合物，一般得到的是1,2-和1,4-还原的混合物，很少能够高产率得到1,2-还原产物，然而Luche还原在这方面有突破性的进展。通常情况下硬金属氢化物（金属-H键更偏向于离子键）氢原子主要转移到羰基上（1,2-加成），而软金属氢化物（金属或类金属-H键更偏向于共价键）一般是共轭加成。碱金属硼氢化物是比氢化铝更软的还原试剂，因此在还原共轭烯酮时更倾向于共轭还原。硼氢化物可以将氢置换为烷氧基，使之成为更硬的还原剂，而更有利于1,2-选择性还原。

反应机理：正如上面提到的NaBH₄是一种软还原剂，更倾向于还原共轭烯酮的β位的双键。Luche还原中的活性物质是烷氧基硼氢化物，其与镧离子一起形成了一种硬还原剂。有实验证据证明在反应中有硼氢化镧形成。由于反应中不只形成了一种硼氢化物，因此反应机理非常复杂。镧在反应中有两个作用：1）催化烷氧基硼氢化物的形成；2）增加羰基碳的亲电子性。镧离子与溶剂的氧原子络合，进而增加溶剂的酸性直接活化共轭烯酮的羰基（NMR图谱显示镧系金属离子优先和醇络合而不是羰基）。

反应特点：1）链状或环状共轭烯酮都能高产率的转化为相应的烯丙醇，没有或有极少量1,4-还原副产物生成；2）在各种镧系金属盐中，七水合CeCl₃的1,2-选择性最好；3）在此反应条件下，大多数基团（如羧酸，酯，酰胺，烷基卤化物，缩醛，硫化物，叠氮化合物，环氧化合物，腈类和硝基化物）都是稳定的；4）此反应通常在低于室温下反应，反应时间为5-10分钟；5）反应器和溶剂都不需要干燥，只要反应水的体积分数不超过5%，反应的区域选择性和产率都不受影响；

6）氯化镧直接用七水合物，不用干燥脱水；7）反应对氧气不敏感，不用惰性气体保护；8）甲醇是最好的溶剂（反应速率最快），有时也会用乙醇或异丙醇，但反应速率较慢；9）空间位阻对区域选择性影响很小或没有影响；10）CeCl₃/NaBH₄混合物在醛存在下可以选择性的还原酮，因为醛在此反应条件下，会迅速缩醛化，而不会被还原；11）取代的环己酮在还原时氢会在平伏键方向进攻，生成直立键的醇；12）在刚性单环或多环系统中，氢在羰基位阻较小的一面加入；13）共轭或芳香醛比脂肪醛更容易被还原；14）在0度以下（如-78摄氏度）还原手性底物时，可以增加反应的非对映立体选择。

反应实例：

编译自Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Luche reduction, page 268-269.