过渡金属催化的水相转移氢化反应作为一种绿色高效的理想还原方法,在学术研究和工业生产上有着越来越重要的价值。利用我们最新发展的水溶性过渡金属铱催化剂,围绕水相还原酮的效率性以及醇脱氧选择性的难题,取得了以下两个方面的成果:(1)以极低的催化剂装载(底物/铱催化剂的摩尔比高达10,000,50,000甚至100,000),甲酸作为无痕的氢给体,在水相中实现了对酮的高效率(转化频率高达26,000h-1)和化学选择性的转移氢化反应。底物范围包含简单酮以及α或β官能团化的酮,且在反应中芳香杂环,烷氧基,芳氧基,卤素,氰基,硝基,酯基甚至酸性亚甲基,酚羟基和竣基等多种官能团均可被容忍。(2)以4-(N-取代氨基)芳基作为导向基团,甲酸作为反应氢给体和促进剂,对大量的1°,2°,3°醇底物实现了脱氧反应。反应表现出极高的催化效率(底物/铱催化剂的摩尔比高达1,000,000,转化频率高达445,000h-1)以及出色的位点选择性(仅在与导向基直接相连的碳上,轻基的氧可被脱除)。动力学同位素效应研究表明其决速步是氢化铱(Ⅲ)活性物种的形成,且反应遵循SN1路径。用该方法对多种天然酮,甾酮类化合物进行了结构修饰。