虽然目前NHC催化惰性C-C键活化方法学实现了突破性进展，对催化剂的作用、反应化学选择性/立体选择性在有机催化反应中起到的作用理解仍有广泛挑战。有鉴于此，郑州大学魏东辉、蓝宇等报道了一种NHC、NHC·H⁺协同催化反应，通过DFT计算研究了NHC催化共轭二烯烃、α-芳基酮之间的[4+2]成环反应的反应机理。

本文要点：

（1）

计算结果说明，这种NHC有机催化剂作为Lewis碱阻碍有害的前线轨道重叠，促进[2+2]环加成反应；或者能够作为非共价有机催化剂提供氢键网络，促进CO₂释放，这种机理和Lewis碱起到的作用明显区别。

（2）

通过原子级亲电指数能够用于对[4+2]环加成反应过程中立体选择性生成C-C键进行预测。在进一步的预测中发现，氢键对反应中的立体选择性导致选择性，而且这种选择性是导致产物产生轴手性的原因。

（3）

本文研究结构能够对有机催化惰性C-C键活化进行预测和设计。

参考文献

Min Zhang, Yang Wang, Shi-Jun Li, Xinghua Wang, Qianqian Shi, Xue Li, Ling-Bo Qu, Donghui Wei*, and Yu Lan*, Multiple Functional Organocatalyst-Promoted Inert C–C Activation: Mechanism and Origin of Selectivities, ACS Catal. 2021, 11, 3443–3454

DOI: 10.1021/acscatal.0c05511

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05511