甲基作为最小的烷基片段，在药物分子中具有重要的作用，将甲基引入药物分子可以改变药物的溶解性并显著提高药效。羧酸及其衍生物广泛存在于自然界且结构多样，因此通过羧酸及其衍生物的彻底还原实现C=O和C-O键断裂得到甲基产物是一种理想的合成含甲基分子的方法。传统的有机合成方法通常需要过量的LiAlH₄回流或者逐步转化（图1a）。而使用过渡金属催化剂还原羧酸分子通常得到醇或者醚类化合物。这是由于羧酸根配体对金属中心的过度配位或-COOH对金属氢活性物种的影响，使得羧酸分子的彻底还原非常具有挑战性。在本工作之前尚无成功报道的例子。。

中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室吴立朋人才团队自2018年成立以来一直致力于钛、锆催化应用研究(Angew. Chem., Int. Ed., 2019, 58, 16167-16171; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 13608-13612; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 12298-12303; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60. 26238-26245)。近日，该团队在金属钛催化下，氨硼烷作为还原剂，实现了首例过渡金属催化的羧酸及其衍生物的彻底还原制备相应的含甲基分子（图1c）。利用该方法成功实现了一系列羧酸酯及羧酸分子的的彻底还原（图2）。相应的醛和醇也可以实现彻底还原，生成相应的含甲基化合物。

结合相关的机理实验以及文献报道，研究人员提出了该反应的可能机理（图3）。在碱和氨硼烷的作用下，钛催化剂原位生成Ti^III–H中间体A，然后C=O插入到Ti^III–H生成中间体B, 接下来的β–O断裂生成醛和中间体C， Ti–H中间体对醛的连续还原生成最终甲基产物，同时Ti-O物种和氨硼烷作用，再生Ti^III–H。