氮雜環(huán)卡賓（NHC）作為一種高效的催化劑，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成，其顯著的特點(diǎn)是具有多樣的活化模式。雖然卡賓催化領(lǐng)域已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但是卡賓催化的自由基反應(yīng)直到近幾年來才受到諸多關(guān)注。它能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)，為卡賓催化領(lǐng)域注入新的活力。
近期，中國科學(xué)院大學(xué)化學(xué)科學(xué)學(xué)院陳祥雨副教授在Science China Chemistry上發(fā)表了題為“N-Heterocyclic Carbene-Catalyzed Radical Reactions”的綜述，深入分析了卡賓催化自由基反應(yīng)的具體策略，囊括了了卡賓催化自由基反應(yīng)的最新進(jìn)展，并展望了該領(lǐng)域的發(fā)展方向（見下圖）。
如何產(chǎn)生自由基是卡賓催化自由基反應(yīng)的一個關(guān)鍵步驟。目前，卡賓催化自由基反應(yīng)的策略主要包括：(1)使用單電子氧化劑（例如硝基芳烴）氧化Breslow中間體生成自由基；(2)利用氧化還原活性底物氧化Breslow中間體生成自由基；(3)通過可見光催化的還原或氧化淬滅機(jī)理，生成卡賓中間體衍生的自由基;(4)電化學(xué)陽極氧化Breslow中間體產(chǎn)生自由基。這些策略的應(yīng)用為挑戰(zhàn)傳統(tǒng)卡賓催化無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)提供了機(jī)會。盡管如此，卡賓催化的自由基反應(yīng)仍處于較為早期的階段，更多的催化方案仍亟需開發(fā)。
作者還指出，卡賓催化的自由基反應(yīng)模式為各種實(shí)用反應(yīng)提供了有效的策略。隨著合成技術(shù)特別是電化學(xué)和光化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將光、電化學(xué)與卡賓催化相結(jié)合發(fā)展不對稱自由基反應(yīng)也是該領(lǐng)域發(fā)展的另一突破點(diǎn)。該方法將更有利于新型綠色轉(zhuǎn)化反應(yīng)的開發(fā)，使化學(xué)從業(yè)者更有機(jī)會解決傳統(tǒng)方法無法解決的問題，這也是現(xiàn)代有機(jī)合成的未來方向之一。
