在金属催化剂存在下, 用有机化合物代替氢气作为反应中的供氢体进行的催化氢化反应称为催化转移氢化(CTH ) 反应。CTH 反应能够避免因使用氢气而引起的技术和安全方面的问题。
甲酸铵作为CTH 反应中的常用供氢体, 具有良好的选择还原性，而且反应条件温和后处理简单，在有机合成反应中经常应用。甲酸胺价廉、易得、稳定、无毒除可以与Pd/c（或其他Pd的衍生物）联合使用外，还可以与其他一些金属催化剂一同使用，如工业锌粉，Raney镍等。
甲酸铵（Ammonium formate）分子式为NH4HCO2
分子量为63.06，无色结晶，易潮解，可溶于水和乙醇，其水溶液显酸性。
CTH反应 硝基还原
硝基化合物（硝基的五种引入方法）还原是制备一级胺的重要方法，但主要的还原方法都集中在芳香族硝基的还原上（硝基还原的七种方法），而对于脂肪族硝基化合物一般需要高压加氢才能完成。
而利用甲酸铵进行的催化转移氢化反应能够快速、选择性的把脂肪族和芳香族硝基化合物还原成相应的胺，反应产率很高而且对底物构型有保持力。
反应条件温和，室温反应，30-40min，结构中的羰基，氰基不受影响。
CTH反应 偶氮化合物还原
用锌粉和甲酸铵可以使对称或者不对称的偶氮化合物还原成相应的胺。
分子中的羟基，羧基，羰基不受影响，用锌粉反应快，产率高，成本更低。
CTH反应 氰基还原
氰基化合物一般衍生出醇解和水解产物（氰基的醇解和水解），若是要还原成甲基，要不然使用条件苛刻的工业加氢，要不然只能分步还原。
而甲酸铵则可以温和的钯芳基氰转化为甲基衍生物（不适合脂肪族氰基衍生物）。
CTH反应 N-甲酰化合物合成
N甲酰化物是一类重要的中间体，它广泛的应用于合成领域，甲酰胺是路易斯碱，能够催化基化合物的烯丙基化。
Reddy 等利用甲酸铵作为甲酰化试剂合成 N-甲酰化仲胺和苯胺。反应用乙腈做溶剂, 回流的条件下进行 ,产率很高。在相同的反应条件 下, 伯胺生成的是烷基胺的甲酸盐 , 但苄伯胺例外,得到的是N-甲酰化物
甲酸铵在乙腈回流条件下可直接将叠氮化合物还原成N-甲酰基化合物。
CTH反应 脱芳卤
脱芳卤通常是采用高压催化氢解 、用金属氢化物还原或加热分解 。用甲酸铵做供氢体, 以 Pd/C 作催化 剂,可以使单或多卤代芳烃发生脱卤反应,多卤联苯芳烃在相同条件下脱卤生成联苯芳烃。
反应中 3 %Pd/C 做催化剂效果最好, 如果降低Pd含量就需要升高反应温度 ,乙醇是最佳反应溶剂。
CTH反应 脱Cbz基
Cbz是常见的氨基保护基因，（Cbz的引入和脱保护机理和案例）
甲酸铵催化转移氢化能够在近中 性的条件下脱去苄氧羰基 ,而不影响肽链中对酸、 碱敏感的其他保护基团。这种方法不影响氨基酸 及肽的光学活性, 有效避免其他脱保护基方法产生的外消旋作用，而且反应基本上1min反应完毕。
CTH反应 脱O，N-Bn基
N-苄基衍生物脱苄基保护基，（Bn基保护基的引入和脱保护机理和案例）通常是用高压催 化氢化或用甲酸做供氢体催化转移氢化 。用甲酸 脱苄基保护时得到的是甲酸盐, 而不是游离的氨 基。在用甲酸铵时, 得到的是游离氨基。
通常脱O-苄基是采用催化或化学氢解,溴化-水解 或溴化-醋酸酸解。甲酸-Pd/C 或 Pd(OH)2/C-环 己烯也常用于脱 O-苄基 。
以甲酸铵和 10 %Pd/C 脱去糖分子中的 O-苄基, 具有很好的选择性 ,在这些反应中, 糖苷 的O-甲基不受影响。
CTH反应 羰基还原成胺
将醛或酮与甲酸铵一起加热得到相应的胺,
与氢化还原制备胺相比, 该反应选择性好,分子中
存在的其他易被还原的基团(如—NO2 , —N =O ,
C= C)不受影响。
Pd 为催化剂 ,甲酸铵作 为氮源和氢源, 一锅法还原羰基成一级胺,产物为 内型。在研究中发现 , 当反应溶剂中加入少许水 (10 %)能增加反应产率 ,保持很高的立体选择性 。
CTH反应 芳香醛酮成亚甲基
醛、酮还原成亚甲基的方法包括:克莱门森还原 , 黄鸣龙还原 , LiAlH4-AlCl3 , NaBH4- CF3CO2H 或者是催化氢化。而甲酸铵做为供氢体 , 能够在温和条件下快速使 芳香醛、酮还原成亚甲基 。
CTH反应 共轭烯酮双键的还原
化学选择性还原碳碳双键在有机合成反应中 是非常重要的反应 。
甲酸铵-Pd/C 催化转移氢化方法广泛的应用 于与功能基共轭双键的还原。在 α, β 不饱和酮 还原的研究中, 利用该方法选择性还原共轭烯酮 的双键 , 而羰基不受影响。
在环状共轭烯酮的还原研究中发现, 以甲酸铵为供氢体进行的催化转移氢化对底物有 明显的立体选择性。
反应注意事项：
1：甲酸铵还原的时候一般加热，放气非常猛烈，而且甲酸铵容易升华把冷凝管堵住，做大量的话还是挺危险的。
2:在180℃有五氧化二磷催化时分解。产生氰化氢气体和水。五氧化二磷是脱水剂，催化剂。
3:使用钯碳后过滤不可抽干溶剂，会有着火的风险。
4：反应不必无水无氧，普通条件即可。
杂质分析：
脱苄基和Cbz，甲酸铵, Pd/C，MeOH, 回流条件下是一种非常常用的脱保护方法，此方法操作简便，安全（不用氢气），反应体系干净，后处理简便等优点。
反应脱保护后，通常会紧接着进行酰基化反应，不管是用酰氯直接进行酰基化，还是利用缩合剂和酸进行酰基化，在LCMS上偶尔会发现原料胺分子量（M）加28的峰。
其实是在脱保护后，如果后处理不仔细，水洗次数太少，会残留少量的甲酸铵，有时经过反相柱层析纯化后还是有此副产物生成，由于脱保护时，甲酸铵加热分解部分氨气跑掉，多余的甲酸和产物胺形成了甲酸铵盐，此甲酸铵盐如果不用碱游离，势必导致下方图示的副反应。
所以一般脱保护后，过滤，浓缩，加入保护碳酸氢钠水溶液和有机溶剂振荡，分液，有机相水洗几遍后再进行进一步纯化，或者直接用于下一步反应，可避免此副反应进行。
参考文献：
甲酸铵在催化转移氢化反应中的应用 文章编号:0258-3283(2005)05-0279-04
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