一直以来,没有简单易操作的直接还原羧酸得到醛的方法。想将羧酸还原到醛,传统的还原剂无法将还原停留在醛这一步,最常规的方法就是先将羧酸还原到醇,然后用一些常见的氧化反应(Dess-Martin高碘烷氧化,Swern氧化反应,PCC(Pyrindium Chlorochromate)氧化等等)重新将醇氧为醛。
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或者先将羧酸转化为Weinreb酰胺然后在还原,由于Weinreb酰胺和金属还原试剂(DIBALH或LAH)的加成物由于酰胺上N-甲氧基的存在形成一个五元环的螯合物相对稳定,使反应不再继续。还原Weinreb酰胺得到醛时,DIBAL的产率通常高于LAH。
还有就是将羧酸转化为酰氯,利用Rosenmund还原,通过降低催化剂的活性来源控制还原停留在醛。酰氯也可以用金属还原试剂在低温下还原,控制还原停留在醛,但是这种控制成功率较低,很多情况下都会还原到醇。另外酯利用DIBALH在-78℃还原也是类似的情况,很难控制。
另外还可以将羧酸衍生为硫代酸酯,通过Fukuyama还原反应还原为醛,但是味道限制了此反应的应用。如果将羧酸转化为腈再进行还原就更加曲折了。
近期,中科院兰州化学物理研究所刘超教授团队联合武汉大学戚孝天教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》上发表了一种直接将羧酸还原为醛的新方法。在三氟甲磺酰基吡啶鎓盐促进下,室温下利用频哪醇硼烷快速可控的还原羧酸到醛。他们开创性的利用三氟甲磺酰基吡啶鎓盐将羧酸转化为酰基吡啶中间体,利用频哪醇硼烷将酰基吡啶中间体还原为醛。并且他们通过理论研究表明,还原酰基吡啶中间体比醛需要更低的活化自由能。此方法条件温和,易于操作,底物应用范围广,底物手性保持不易消旋,此方法的另一个一个优点就是可以用于连续流动化学进行规模化合成。