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  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(NH)] 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,這是由於共軛的戊二烯負離子中間體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。

  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:  根據逆合成分析,前者即是後者的合成子。  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。
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。