本發(fā)明涉及一種羧酸酯類化合物的還原方法。

背景技術(shù)：

1、羧酸酯類化合物(分子通式為r-coo-r')在自然界中具有較高的豐度，是一種富有潛力的生物質(zhì)平臺分子，并且該結(jié)構(gòu)單元廣泛存在于各種天產(chǎn)物、藥物、材料和化工原料中。酯基由于其易獲得、易轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定性的特點，在化學(xué)合成時用于各種官能團(tuán)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，經(jīng)常作為其它官能團(tuán)如羧酸、酰胺、醇、醛等的前體。

2、由羧酸酯基還原成醇和醛是有機(jī)化學(xué)合成中最基本、最重要的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化反應(yīng)。醇和醛類化合物廣泛存在于藥物分子以及精細(xì)化工產(chǎn)品中，并且是有機(jī)合成中被廣泛使用的合成砌塊。將羧酸酯基還原成醇或醛，一般還原方法有催化氫化法、金屬鈉還原法、金屬氫化物負(fù)氫轉(zhuǎn)移還原法(包括鋁氫化物，硼氫化物)。催化氫化還原羧酸酯通常需要重金屬催化劑(如鈀、釕、鎳等)在高溫高壓的反應(yīng)條件，以及使用易燃易爆的氫氣，存在嚴(yán)重的安全生產(chǎn)風(fēng)險。該還原方法不僅條件苛刻，對設(shè)備要求高，同時催化氫化會還原雙鍵等其它官能團(tuán)，并且存在重金屬殘留等限制了其在藥物合成中的應(yīng)用。金屬鈉還原法，由于堿金屬對水、空氣等敏感易燃燒而在工業(yè)化上使用不便。金屬氫化物還原羧酸酯還原成醇是目前在實驗室和工業(yè)中最常用的方法，實驗室常用的試劑是氫化鋁鋰和硼氫化鉀，主要局限性在于遇濕分解并自燃，易引發(fā)火災(zāi)，溶解性差，又只限于能處理成絕對干燥的溶劑，工業(yè)生產(chǎn)危險性大，金屬氫化物的價格高、溶劑用量大和處理成本高等因素導(dǎo)致它的使用成本高。

3、此外，目前通過羧酸酯類化合物還原制備氘代或氚代醛、醇產(chǎn)物的方法，需要使用價格昂貴的鋁氘或氚化物，難以實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的量產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題時為了克服現(xiàn)有技術(shù)中羧酸酯類化合物還原方法反應(yīng)條件苛刻，而提供了一種羧酸酯類化合物的還原方法。在酚催化劑、堿、氫源和光照的作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)羧酸酯類化合物的分級還原，得到醇類化合物。當(dāng)反應(yīng)體系中存在添加劑時，可以得到醛類化合物。此外，如果在反應(yīng)體系中加入氘代或氚代試劑，氫源試劑先與氘代或氚代試劑發(fā)生交換反應(yīng)，得到氘代或氚代的氫源試劑參與后續(xù)反應(yīng)，可制備相應(yīng)的氘代或氚代的醛、醇類化合物。本技術(shù)制備方法產(chǎn)物收率高，副產(chǎn)物少，底物適用范圍廣，官能團(tuán)兼容性好，反應(yīng)條件溫和。

2、本發(fā)明提供了一種醛類化合物的制備方法，其包括如下步驟：在溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，將含片段i的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到含片段ii的化合物；

3、其中，所述片段i為

4、所述片段ii為

5、所述酚催化劑為

6、環(huán)a為c6-14芳基或5-10元雜芳基；所述的5-10元雜芳基中的雜原子選自n、o和s中的一種或多種，雜原子數(shù)為1-4個；

7、r1各自獨立地為h、c1-10烷基、-or1a、-no2、-(c＝o)r1b、-nr1cr1d、c6-14芳基、5-10元雜芳基、被一個或多個r1e取代的c1-10烷基、被一個或多個r1f取代的c6-14芳基、或被一個或多個r1g取代的5-10元雜芳基；所述的5-10元雜芳基和被一個或多個r1g取代的5-10元雜芳基中的雜原子選自n、o和s中的一種或多種，雜原子數(shù)為1-4個；

8、m為1，2，3，4或5；

9、r1a和r1b各自獨立地為h或c1-10烷基；

10、r1c和r1d各自獨立地為h、c6-14芳基、或被一個或多個取代r1a-1的c6-14芳基；

11、r1e、r1f和r1g各自獨立地為-oh、c1-10烷基、nr1a-2r1a-3、-(c＝o)r1a-4或-cn；

12、r1a-1、r1a-2、r1a-3或r1a-4獨立地為h或c1-10烷基；

13、所述片段i中“*”標(biāo)記的碳原子對應(yīng)片段ii中“*”標(biāo)記碳原子；

14、所述片段i不與-ch2-芳基-、-ch2-ch＝ch2-和中的亞甲基直接連接；所述片段i中的羰基不與n、o和s連接。

15、本發(fā)明中，所述添加劑是指能夠與醛基反應(yīng)生成烯胺或半胺縮醛中間體，反應(yīng)終止后，生成的烯胺或半胺縮醛中間體在后處理過程中重新水解得到醛類化合物。

16、所述醛類化合物的制備方法中，所述溶劑可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的溶劑，較佳地，所述溶劑為烷烴類溶劑、芳烴類溶劑、醚類溶劑、腈類溶劑、醇類溶劑、酰胺類溶劑、亞砜類溶劑、水和吡啶中的一種或多種。所述烷烴類溶劑優(yōu)選為正己烷、環(huán)己烷、庚烷、正戊烷、石油醚或汽油，更優(yōu)選為正己烷、環(huán)己烷或石油醚。所述芳烴類溶劑優(yōu)選為苯、甲苯、二甲苯或三甲苯，更優(yōu)選為苯或甲苯。所述醚類溶劑優(yōu)選為四氫呋喃、乙醚、異丙醚、1,4-二氧六環(huán)或甲基叔丁基醚，更優(yōu)選為四氫呋喃、乙醚、1,4-二氧六環(huán)或甲基叔丁基醚。所述腈類溶劑優(yōu)選為乙腈。所述醇類溶劑優(yōu)選為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇或叔丁醇，更優(yōu)選為甲醇、乙醇、異丙醇或叔丁醇。所述酰胺類溶劑優(yōu)選為n,n-二甲基甲酰胺或n,n-二甲基乙酰胺，更優(yōu)選為n,n-二甲基甲酰胺。所述亞砜類溶劑優(yōu)選為二甲基亞砜。

17、所述醛類化合物的制備方法中，所述溶劑優(yōu)選為醚類溶劑和水的混合溶劑，例如四氫呋喃和水(所述四氫呋喃和水的體積比優(yōu)選為9:1)。

18、所述醛類化合物的制備方法中，所述溶劑的用量可以不做具體的限定，只要不影響反應(yīng)進(jìn)行即可。所述含片段i的化合物在所述溶劑中的濃度可以為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的濃度，優(yōu)選為0.05-0.75mol/l，例如0.06mol/l、0.075mol/l、0.10mol/l、0.15mol/l或0.30mol/l。

19、所述醛類化合物的制備方法中，所述酚催化劑的用量與所述含片段i的化合物的摩爾比優(yōu)選為(0.005-0.2):1，更優(yōu)選為(0.01-0.15):1，例如0.02:1、0.05:1、0.07:1、0.09:1或0.10:1。

20、所述醛類化合物的制備方法中，所述堿優(yōu)選為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銫、碳酸氫銨、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸銣、碳酸銨、三乙基甲基甲基碳酸銨(cas:113840-08-7)、三丁基甲基甲基碳酸銨(cas:274257-37-3)、磷酸鉀、磷酸鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫、氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、三丁基芐基氫氧化銨、甲醇鈉、甲醇鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,6-二叔丁基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、三乙胺、三甲胺、二異丙基乙基胺、1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷、1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)、四甲基胍、四甲基乙二胺、n-甲基嗎啉、n,n,n',n”,n”-五甲基二亞乙基三胺或磷腈堿(cas:111324-04-0)，更優(yōu)選為碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸銣、碳酸銨、氫氧化銫、氫氧化銨、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鉀、四甲基胍、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、叔丁醇鉀、甲醇鉀、dbu、2,6-二叔丁基吡啶或二異丙基乙基胺。

21、所述醛類化合物的制備方法中，所述堿的用量與所述含片段i的化合物的摩爾比優(yōu)選為(0.2-5):1，更優(yōu)選為(2-3):1，例如2.7:1。

22、所述醛類化合物的制備方法中，較佳地，所述添加劑為其中，ra1和ra2獨立地為c1-4烷基；

23、ra3為h、c1-4烷基、-c1-4亞烷基-oh或-c1-4亞烷基-nh2；

24、x1為-ch2-、-o-或-nh-；

25、n為0、1或2。

26、所述醛類化合物的制備方法中，所述添加劑的用量與所述含片段i的化合物的摩爾比優(yōu)選為(1-5):1，例如2:1。

27、所述醛類化合物的制備方法中，較佳地，所述氫源為rb1-sh、hco2h、h2s、堿金屬硫化物、二氫化的c6-14芳基、二氫化的5-10元雜芳基、被一個或多個rb3取代的二氫化的c6-14芳基、或被一個或多個rb4取代的二氫化的5-10元雜芳基；所述二氫化的5-10元雜芳基和被一個或多個rb4取代的二氫化的5-10元雜芳基中的雜原子選自n、o和s中的一種或多種，雜原子數(shù)為1-4個；

28、其中，rb1為c1-4烷基、c3-10環(huán)烷基、-c1-4亞烷基-co2h、(c1-4烷基)3si-、c6-14芳基、或被一個或多個rb1-1取代的c6-14芳基；

29、rb2為c1-4烷基、c3-10環(huán)烷基、(c1-4烷基)3si-、c6-14芳基、或被一個或多個rb2-1取代的c6-14芳基；

30、rb1-1和rb2-1各自獨立地為c1-4烷基；

31、rb3和rb4各自獨立地為c1-4烷基或-ch2ph；

32、和獨立地為堿金屬離子(例如li+、na+、k+或cs+)或nh4+。

33、本發(fā)明中，所述二氫化的c6-14芳基是指c6-14芳基中的一個雙鍵被還原為單鍵的基團(tuán)。

34、本發(fā)明中，所述二氫化的5-10元雜芳基是指5-10元雜芳基中的一個雙鍵被還原為單鍵的基團(tuán)。

35、所述醛類化合物的制備方法中，所述氫源的用量與所述含片段i的化合物的摩爾比優(yōu)選為(1.0-6.0):1，更優(yōu)選為(1.0-3.0):1，例如1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.5:1、1.7:1、2.0:1或2.3:1。

36、所述醛類化合物的制備方法中，所述光照的光源優(yōu)選為led燈、白熾燈或節(jié)能燈(例如白色節(jié)能燈)。所述led燈功率優(yōu)選為2-10瓦，例如5-8瓦。所述白熾燈功率優(yōu)選為20瓦。所述節(jié)能燈的功率優(yōu)選為20瓦。

37、所述醛類化合物的制備方法中，所述光源優(yōu)選距離反應(yīng)裝置3-8厘米，例如5-6厘米。

38、所述醛類化合物的制備方法中，所述光照的波長可為單一波長或混合波長。所述單一波長的范圍可在可見光范圍內(nèi)，優(yōu)選為390-600nm，更優(yōu)選為395-515nm，例如400nm、405nm、410nm、415nm、435nm、450nm、455nm、470nm或475nm。所述混合波長的范圍優(yōu)選為400nm-550nm。

39、所述醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的反應(yīng)溫度可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)的常規(guī)溫度，優(yōu)選為-20℃-80℃，更優(yōu)選為-10℃-50℃，例如0℃、15℃、25℃、22℃、35℃、40℃或45℃。

40、所述醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)程可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的檢測方法(例如tlc、hplc、hnmr)進(jìn)行監(jiān)測，優(yōu)選以所述含片段i的化合物消失或者不再反應(yīng)作為反應(yīng)的終點。所述還原反應(yīng)的反應(yīng)時間可以為6-40小時，優(yōu)選為8-28小時，例如10小時、11小時、12小時、13小時、15小時、16小時、18小時、20小時或26小時。

41、所述醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)還優(yōu)選包括以下后處理步驟：向反應(yīng)液中加入水淬滅反應(yīng)，有機(jī)溶劑(例如乙酸乙酯)萃取，依次用水、飽和氯化鈉溶液洗，干燥(優(yōu)選無水硫酸鈉干燥)，濃縮后柱層析。

42、在本發(fā)明某一實施方案中，某些基團(tuán)的定義如下，未定義的基團(tuán)同前所述(以下簡稱在某一方案中)：

43、在某一方案中，環(huán)a、r1、r1c、r1d、rb1和rb2中，所述c6-14芳基、被一個或多個r1f取代的c6-14芳基、被一個或多個取代r1a-1的c6-14芳基、被一個或多個rb1-1取代的c6-14芳基和被一個或多個rb2-1取代的c6-14芳基中的c6-14芳基為苯基、萘基、蒽基、菲基或芴基。

44、在某一方案中，所述二氫化的c6-14芳基和被一個或多個rb3取代的二氫化的c6-14芳基中的c6-14芳基為苯基、萘基、蒽基、菲基或芴基。

45、在某一方案中，環(huán)a和r1中，所述5-10元雜芳基和被一個或多個r1g取代的5-10元雜芳基中的5-10元雜芳基優(yōu)選為吡啶基或吲哚基(例如

46、在某一方案中，所述二氫化的5-10元雜芳基和被一個或多個rb4取代的二氫化的5-10元雜芳基中的5-10元雜芳基優(yōu)選為吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、呋喃基、苯并呋喃基、苯并噻唑基、苯并噻吩基或咔唑基，更優(yōu)選為吡咯基或吲哚基。

47、在某一方案中，r1、r1a、r1b、r1e、r1f、r1g、r1a-1、r1a-2、r1a-3和r1a-4中，所述c1-10烷基和被一個或多個r1e取代的c1-10烷基中的c1-10烷基為c1-4烷基或c6-10烷基。所述c1-4烷基優(yōu)選為甲基、乙基或叔丁基。所述c6-10烷基優(yōu)選為正庚基。

48、在某一方案中，ra1、ra2、ra3、rb1、rb2、rb1-1、rb2-1、rb3和rb4中，所述c1-4烷基和(c1-4烷基)3si-中的c1-4烷基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基或叔丁基，優(yōu)選為甲基、乙基、異丙基、正丁基或叔丁基。

49、在某一方案中，ra3和rb1中，所述-c1-4亞烷基-oh、-c1-4亞烷基-nh2和-c1-4亞烷基-co2h中的c1-4亞烷基為亞甲基、-ch2ch2-、-ch(ch3)-或-ch2ch2ch2-，優(yōu)選為亞甲基。

50、在某一方案中，rb1和rb2中，所述c3-10環(huán)烷基為c3-6環(huán)烷基，例如環(huán)己基。

51、所述醛類化合物的制備方法，所述酚催化劑為以下任一化合物：

52、

53、

54、所述醛類化合物的制備方法中，所述添加劑優(yōu)選為脯氨醇、四氫吡咯、嗎啉、二甲胺或哌啶。醛類化合物的制備方法中，所述氫源中，所述rb1-sh為苯硫酚、對甲基苯硫酚、環(huán)己基硫醇、乙硫醇、正丁基硫醇、叔丁基硫醇、巰基乙酸、半胱氨酸或三異丙基硅烷硫醇。所述優(yōu)選為甲酸銫、甲酸鉀、甲酸鈉或甲酸銨。所述堿金屬硫化物優(yōu)選為硫化鈉。所述二氫化的c6-14芳基優(yōu)選為1,3-環(huán)己二烯、1,4-環(huán)己二烯、1,2-二氫萘或9,10-二氫菲。所述二氫化的5-10元雜芳基優(yōu)選為吲哚啉或3-二氫吡咯。所述被一個或多個rb4取代的二氫化的5-10元雜芳基優(yōu)選為2-甲基-2-咪唑啉或2-芐基-2-咪唑啉。

55、在某一方案中，所述醛類化合物的制備方法為以下方法一、方法二或方法三；

56、方法一、在溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，將如式i-a所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式ii-a所示的化合物；

57、

58、方法二、在溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，將如式i-b所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式ii-b所示的化合物；

59、

60、方法三、在溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，將如式i-c所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式ii-c所示的化合物；

61、

62、方法一、方法二和方法三中，所述溶劑、酚催化劑、堿、添加劑和光照條件如前任一項所述；

63、其中，r2為-l-r2a、c1-10烷基、c3-20環(huán)烷基、c6-14芳基、5-10元雜芳基、c3-25環(huán)烯基、3-25元雜環(huán)基、被一個或多個r2b取代的c1-10烷基、被一個或多個r2c取代的c3-20環(huán)烷基、被一個或多個r2d取代的c6-14芳基、被一個或多個r2e取代的5-10元雜芳基、被一個或多個r2f取代的c3-25環(huán)烯基、或被一個或多個r2g取代的3-25元雜環(huán)基；

64、l為-c1-10亞烷基-c(r2a-1r2a-2)-；

65、r2a為c2-20烯基、c2-20炔基、c6-14芳基、或被一個或多個r2a-3取代的c6-14芳基；

66、r2a-1和r2a-2獨立地為h、c1-4烷基或-nh2；

67、r2a-3為c1-4烷基或c1-4烷氧基；

68、r2b為-oh、-cn、-n(r2b-3r2b-4)、5-10元雜芳基、3-25元雜環(huán)基、c3-20環(huán)烷基、被一個或多個r2b-5取代的c3-20環(huán)烷基、或被一個或多個r2b-6取代的3-25元雜環(huán)基；

69、r2b-1和r2b-2獨立地為c1-4烷基；

70、r2b-3和r2b-4獨立地為h、c1-4烷基或且r2b-3和r2b-4不同時為h；

71、r2b-5和r2b-6獨立地為-oh、c1-4烷基或氧代(＝o)；

72、r2c、r2d、r2e、r2f和r2g獨立地為鹵素、-oh、氧代(＝o)、c1-4烷基、c1-4烷氧基、-n(r2d-1r2d-2)、或被一個或多個羥基取代的c1-4烷基；

73、r2d-1和r2d-2獨立地為h、c1-4烷基、-(c＝o)c1-4烷基或-(c＝o)oc1-4烷基；

74、所述5-10元雜芳基、3-25元雜環(huán)基、被一個或多個r2e取代的5-10元雜芳基、被一個或多個r2g取代的3-25元雜環(huán)基和被一個或多個r2b-6取代的3-25元雜環(huán)基中的雜原子或雜原子團(tuán)選自n、o、s和-(nr7)-中的一種或多種，雜原子數(shù)為1-4個；

75、r7為h或-(c＝o)oc1-4烷基；

76、r3、r5和r6獨立地為c1-10烷基、c3-20環(huán)烷基、c6-14芳基、被一個或多個r3a取代的c1-10烷基或

77、r3a各自獨立地為-oh；

78、r4為-c3-20環(huán)烷基-；

79、環(huán)b為c3-20環(huán)烷基、c6-14芳基、被一個或多個rc1取代的c3-20環(huán)烷基、或被一個或多個rc2取代的c6-14芳基；

80、rc1和rc2獨立地為c1-4烷基；

81、p為1、2或3。

82、在某一方案中，r2、r3、r5和r6中，所述c1-10烷基、被一個或多個r2b取代的c1-10烷基和被一個或多個r3a取代的c1-10烷基中的c1-10烷基獨立地為c1-4烷基或c6-10烷基。所述c1-4烷基優(yōu)選為甲基、乙基、正丙基、正丁基或叔丁基。所述c6-10烷基優(yōu)選為

83、在某一方案中，r2、r2b、r3、r5和r6中，所述c3-20環(huán)烷基、被一個或多個r2c取代的c3-20環(huán)烷基和被一個或多個r2b-5取代的c3-20環(huán)烷基中的c3-20環(huán)烷基獨立地為c3-8環(huán)烷基或c10-20環(huán)烷基。所述c3-8環(huán)烷基優(yōu)選為環(huán)丁基或環(huán)己基。所述c10-20環(huán)烷基優(yōu)選為

84、在某一方案中，環(huán)b中，所述c3-20環(huán)烷基和被一個或多個rc1取代的c3-20環(huán)烷基中的c3-20環(huán)烷基獨立地為c6-10環(huán)烷基，優(yōu)選為

85、在某一方案中，r2、r2a、r3、r5和r6中，所述c6-14芳基、被一個或多個r2d取代的c6-14芳基和被一個或多個r2a-3取代的c6-14芳基中的c6-14芳基獨立地為苯基、萘基或蒽基。

86、在某一方案中，環(huán)b中，所述c6-14芳基和被一個或多個rc2取代的c6-14芳基中的c6-14芳基獨立地為苯基。

87、在某一方案中，r2和r2b中、所述5-10元雜芳基和被一個或多個r2e取代的5-10元雜芳基中的5-10元雜芳基獨立地為吡咯基、吡啶基或吲哚基。

88、在某一方案中，r2中，所述c3-25環(huán)烯基和被一個或多個r2f取代的c3-25環(huán)烯基中的c3-25環(huán)烯基獨立地為c10-25環(huán)烯基，優(yōu)選為

89、在某一方案中，r2和rb中，所述3-25元雜環(huán)基、被一個或多個r2g取代的3-25元雜環(huán)基和被一個或多個r2b-6取代的3-25元雜環(huán)基中的3-25元雜環(huán)基獨立地為5-10元雜環(huán)基和15-25元雜環(huán)基。所述5-10元雜環(huán)基優(yōu)選為四氫吡咯基(例如)、哌啶基(例如)、吡喃基(例如所述15-25元雜環(huán)基優(yōu)選為

90、在某一方案中，l中，所述-c1-10亞烷基-c(r2a-1r2a-2)-中的c1-10亞烷基為亞甲基、

91、

92、在某一方案中，r2a中，所述c2-20烯基為c8-12烯基，例如

93、在某一方案中，r2a中，所述c2-20炔基為c2-6炔基，例如乙炔基。

94、在某一方案中，r2a-1、r2a-2、r2a-3、r2b-1、r2b-2、r2b-3、r2b-4、r2b-5、r2b-6、r2c、r2d、r2e、r2f、r2g、r2d-1、r2d-2、r7、rc1和rc2中，所述c1-4烷基、-(c＝o)c1-4烷基、-(c＝o)oc1-4烷基和被一個或多個羥基取代的c1-4烷基中的c1-4烷基獨立地為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基。

95、在某一方案中，r2c、r2d、r2e、r2f和r2g中，所述鹵素獨立地為氟、氯、溴或碘，例如氟。

96、在某一方案中，r2a-3、r2c、r2d、r2e、r2f和r2g中，所述c1-4烷氧基獨立地為甲氧基。

97、在某一方案中，r4中，所述-c3-20環(huán)烷基-為-c5-10環(huán)烷基-，例如

98、在某一方案中，所述r2為

99、

100、

101、在某一方案中，r3為甲基、乙基、叔丁基、苯基、環(huán)己基或

102、

103、在某一方案中，r4為

104、在某一方案中，r5和r6獨立地為甲基。

105、在某一方案中，環(huán)b為在某一方案中，所述i-a所示的化合物選自以下任一化合物：

106、

107、

108、在某一方案中，所述i-b所示的化合物為在某一方案中，所述i-c所示的化合物選自以下任一化合物：

109、所述醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑優(yōu)選為所述溶劑、酚催化劑、堿、添加劑、含片段i的化合物(例如，如式i-a、i-b或i-c所示化合物)和氫源。

110、所述醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑不包含氘代試劑或氚代試劑。

111、本發(fā)明提供了一種氘代或氚代醛類化合物的制備方法，其包括如下步驟：在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，在氘代(2h)試劑或氚代(3h)試劑存在下，將含片段i的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到含片段iii的化合物；

112、其中，所述片段i為

113、所述片段iii為

114、所述片段i中“*”標(biāo)記的碳原子對應(yīng)片段iii中“*”標(biāo)記碳原子；

115、所述片段i不與-ch2-芳基-、-ch2-ch＝ch2-和中的亞甲基直接連接；所述片段i中的羰基不與n、o和s連接；

116、所述酚催化劑、堿、添加劑、光照和氫源如前所述，所述還原反應(yīng)的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間如前所述。

117、所述氘代醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑優(yōu)選為所述非質(zhì)子性溶劑、酚催化劑、堿、添加劑、含片段i的化合物(例如，如式i-a、i-b或i-c所示化合物)、氫源和氘代試劑。

118、所述氚代醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑優(yōu)選為所述非質(zhì)子性溶劑、酚催化劑、堿、添加劑、含片段i的化合物(例如，如式i-a、i-b或i-c所示化合物)、氫源和氚代試劑。

119、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，在氘代試劑存在下，所述片段iii為

120、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，在氚代試劑存在下，所述片段iii為

121、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，所述非質(zhì)子性溶劑優(yōu)選為烷烴類溶劑、芳烴類溶劑、醚類溶劑、腈類溶劑和亞砜類溶劑中的一種或多種，更優(yōu)選為醚類溶劑。所述烷烴類溶劑優(yōu)選為正己烷、環(huán)己烷、庚烷、正戊烷、石油醚或汽油。所述芳烴類溶劑優(yōu)選為苯、甲苯、二甲苯或三甲苯。所述醚類溶劑優(yōu)選為四氫呋喃、乙醚、異丙醚、1,4-二氧六環(huán)或甲基叔丁基醚。所述腈類溶劑優(yōu)選為乙腈。所述亞砜類溶劑優(yōu)選為二甲基亞砜。

122、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，所述氘代試劑優(yōu)選為氘水、r8-o2h或r8和r9獨立地為c1-4烷基或c6-14芳基。更優(yōu)選地，所述氘代試劑為氘水、meo2h、eto2h、ipro2h或meco22h。

123、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，所述氘代試劑的用量與所述含片段i的化合物的摩爾比優(yōu)選為(10-30):1，例如20:1。

124、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，所述氚代試劑優(yōu)選為氚水、r10-o3h或r10和r11獨立地為c1-4烷基或c6-14芳基。更優(yōu)選地，所述氚代試劑為氚水。

125、所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法中，所述氚代試劑的用量與所述含片段i的化合物的摩爾比優(yōu)選為(10-30):1，例如20:1。

126、在某一方案中，所述氘代或氚代醛類化合物的制備方法為以下方法一、方法二或方法三；

127、方法一、在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將如式i-a所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iii-a所示的化合物；

128、

129、方法二、在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將如式i-b所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iii-b所示的化合物；

130、

131、方法三、在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿、添加劑和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將如式i-c所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iii-c所示的化合物；

132、

133、方法一、方法二和方法三中，所述非質(zhì)子性溶劑、酚催化劑、堿、添加劑、光照、氫源、如式i-a所示的化合物、如式i-b所示的化合物、如式i-c所示的化合物、所述氘代試劑和氚代試劑如前所述，所述還原反應(yīng)的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間如前所述。

134、本發(fā)明提供了一種醇類化合物的制備方法，其包括如下步驟：在溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，將含片段i的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到含片段iv的化合物；

135、其中，所述片段i為

136、所述片段iv為

137、所述片段i中“*”標(biāo)記的碳原子對應(yīng)片段iv中“*”標(biāo)記碳原子；

138、所述片段i不與-ch2-芳基-、-ch2-ch＝ch2-和中的亞甲基直接連接；所述片段i中的羰基不與n、o和s連接；

139、所述溶劑、酚催化劑、堿、光照和氫源如前所述。

140、所述醇類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑優(yōu)選為所述溶劑、酚催化劑、堿、含片段i的化合物(例如，如式i-a、i-b或i-c所示化合物)和氫源。

141、所述醛類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑不包含添加劑、氘代試劑和氚代試劑。

142、在某一方案中，所述醇類化合物的制備方法為以下方法一、方法二或方法三；

143、方法一、在溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，將如式i-a所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iv-a所示的化合物；

144、

145、方法二、在溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，將如式i-b所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iv-b所示的化合物；

146、

147、方法三、在溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，將如式i-c所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iv-c所示的化合物；

148、

149、所述溶劑、酚催化劑、堿、光照、氫源、如式i-a所示的化合物、如式i-b所示的化合物、如式i-c所示的化合物如前所述；所述還原反應(yīng)的溫度和反應(yīng)時間如前所述。

150、本發(fā)明提供了一種氘代或氚代醇類化合物的制備方法，其包括如下步驟：在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將含片段i的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到含片段v的化合物；

151、其中，所述片段i為

152、所述片段v為

153、所述片段i中“*”標(biāo)記的碳原子對應(yīng)片段v中“*”標(biāo)記碳原子；

154、所述片段i不與-ch2-芳基-、-ch2-ch＝ch2-和中的亞甲基直接連接；所述片段i中的羰基不與n、o和s連接；

155、所述非質(zhì)子性溶劑、酚催化劑、堿、光照、氫源、氘代試劑和氚代試劑如前所述。

156、所述氘代醇類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑優(yōu)選為所述非質(zhì)子性溶劑、酚催化劑、堿、含片段i的化合物(例如，如式i-a、i-b或i-c所示化合物)、氫源和氘代試劑。

157、所述氚代醇類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑優(yōu)選為所述非質(zhì)子性溶劑、酚催化劑、堿、含片段i的化合物(例如，如式i-a、i-b或i-c所示化合物)、氫源和氚代試劑。

158、所述氘代或氚代醇類化合物的制備方法中，所述還原反應(yīng)的試劑不包含添加劑。

159、所述氘代或氚代醇類化合物的制備方法中，在氘代試劑存在下，所述片段v為在氚代試劑存在下，所述片段v為

160、在某一方案中，所述氘代或氚代醇類化合物的制備方法為以下方法一、方法二或方法三；

161、方法一、在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將如式i-a所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式v-a所示的化合物；

162、

163、方法二、在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將如式i-b所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式iii-b所示的化合物；

164、

165、方法三、在非質(zhì)子性溶劑中，在酚催化劑、堿和光照條件下，在氘代試劑或氚代試劑存在下，將如式i-c所示的化合物和氫源進(jìn)行還原反應(yīng)，得到如式v-c所示的化合物；

166、

167、方法一、方法二和方法三中，所述非質(zhì)子性溶劑溶劑、酚催化劑、堿、光照、氫源、如式i-a所示的化合物、如式i-b所示的化合物、如式i-c所示的化合物、氘代試劑和氚代試劑如前所述，所述還原反應(yīng)的溫度和反應(yīng)時間如前所述。

168、本發(fā)明還提供了一種酚催化劑在作為將酯類化合物轉(zhuǎn)化為醛類或醇類化合物的試劑中的應(yīng)用，所述酚催化劑如前所述。

169、所述應(yīng)用中，所述的酚催化劑在堿性試劑和光照條件下進(jìn)一步活化。

170、術(shù)語定義：

171、在本文中定義的某些化學(xué)基團(tuán)前面通過簡化符號來表示該基團(tuán)中存在的碳原子總數(shù)。例如，c1-4烷基是指具有總共1、2、3或4個碳原子的如下文所定義的烷基。

172、術(shù)語“被……取代的”或“被……取代”是指特定原子上的任意一個或多個氫原子被取代基取代，只要特定原子的價態(tài)是正常的并且取代后的化合物是穩(wěn)定的。

173、本發(fā)明中，術(shù)語“鹵素”是指氟、氯、溴或碘。

174、本發(fā)明中，術(shù)語“烷基”是指具有指定的碳原子數(shù)的直鏈或支鏈的飽和烴基團(tuán)。烷基的實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基及其類似烷基。

175、本發(fā)明中，術(shù)語“烯基”是指具一個或多個碳碳雙鍵并且沒有碳碳三鍵的直鏈或支鏈的烴基團(tuán)。該一個或多個碳碳雙鍵可以是內(nèi)部的(例如在2-丁烯基中)或末端的(例如在1-丁烯基中)。

176、本發(fā)明中，術(shù)語“炔基”是指一個或多個碳碳三鍵以及任選地一個或多個碳碳雙鍵的直鏈或支鏈的烴基團(tuán)。

177、術(shù)語“亞烷基”表示從飽和的直鏈或支鏈烴基中去掉兩個氫原子所得到的飽和的二價烴基基團(tuán)；即烷基中的一個氫被取代，烷基的定義如上所述。亞烷基基團(tuán)的實例包括亞甲基(-ch2-)，亞乙基{包括-ch2ch2-或-ch(ch3)-}，亞異丙基{包括-ch(ch3)ch2-、-ch2ch(ch3)-或-c(ch3)2-}等等。

178、術(shù)語“環(huán)烷基”是指飽和的單環(huán)、或者包含稠合的、橋聯(lián)的或螺的多環(huán)系統(tǒng)的碳環(huán)基團(tuán)。

179、術(shù)語“環(huán)烯基”是指具有至少一個雙鍵的部分不飽和的單環(huán)或多環(huán)(例如雙環(huán)、三環(huán)或更多環(huán)的橋環(huán)、并環(huán)(稠環(huán))或螺環(huán)體系)的非芳香性碳環(huán)基團(tuán)。

180、術(shù)語“雜環(huán)基”包括“雜環(huán)烷基”和“雜環(huán)烯基”?！半s環(huán)烷基”是指由碳原子和1、2、3、4、5或6個選自n、o和s的雜原子組成的穩(wěn)定的飽和的單環(huán)或多環(huán)(例如雙環(huán)、三環(huán)或更多環(huán)的橋環(huán)、并環(huán)(稠環(huán))或螺環(huán)體系)的環(huán)狀基團(tuán)?！半s環(huán)烯基”是指由碳原子和1、2、3、4、5或6個選自n、o和s的雜原子組成的穩(wěn)定的具有至少一個雙鍵的部分不飽和的單環(huán)或多環(huán)(例如雙環(huán)、三環(huán)或更多環(huán)的橋環(huán)、并環(huán)(稠環(huán))或螺環(huán)體系)的非芳香性環(huán)狀基團(tuán)。

181、本發(fā)明中，術(shù)語“烷氧基”表示通過氧橋連接的環(huán)狀或者非環(huán)狀烷基，烷基和環(huán)烷基的定義均如前所述。

182、本發(fā)明中，“芳基”是指具有6-14個原子以及零個雜原子、單環(huán)的或多環(huán)的(例如，二環(huán)的或三環(huán)的)4n+2芳香族環(huán)系統(tǒng)(例如，在循環(huán)陣列中具有6，10，或14個共享的p電子)的基團(tuán)(“c6-c14芳基”)。

183、本發(fā)明中，“雜芳基”是指具有碳原子以及提供在該芳香族環(huán)系統(tǒng)中的1-4個雜原子(其中每個雜原子獨立地選自氮、氧以和硫中的一種或多種，雜原子個數(shù)為1、2、3或4個)的5-10元單環(huán)的或二環(huán)的4n+2芳香族環(huán)系統(tǒng)(例如，在循環(huán)陣列中具有6或10個共享的p電子)的基團(tuán)(“5-10元雜芳基”)。在包含一個或多個氮原子的雜芳基基團(tuán)中，連接點可以是碳或氮原子，只要化合價允許。

184、在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。

185、本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。

186、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明中醛類或醇類化合物的制備方法收率高，副產(chǎn)物少，底物適用范圍廣，官能團(tuán)兼容性好。該制備方法試劑便宜易得，操作簡單，便于放大，適于工業(yè)化生產(chǎn)和市場推廣應(yīng)用。