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(zhǎng)足的進(jìn)步，但是卡賓催化的自由基反應(yīng)直到近幾年來(lái)才受到諸多關(guān)注。它能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法無(wú)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(guó)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(jiàn)下圖）。
如何產(chǎn)生自由基是卡賓催化自由基反應(yīng)的一個(gè)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(guò)可見(jiàn)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(yáng)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)提供了機(jī)會(huì)。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(kāi)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(duì)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(kāi)發(fā)，使化學(xué)從業(yè)者更有機(jī)會(huì)解決傳統(tǒng)方法無(wú)法解決的問(wèn)題，這也是現(xiàn)代有機(jī)合成的未來(lái)方向之一。
