1.2 氮杂环卡宾的发展史

1.2.1 氮杂环卡宾的起源

1832年，Wöhler 和 Liebig[1] 发现氰根负离子（CN--）可以催化苯甲醛的安息香缩合反应论文网。1903年，Lapworth[2] 提出了该反应的机理，认为氰根负离子（CN--）与一分子的苯甲醛1作用会生成中间体3，随后发生质子的转移形成更稳定的中间体4，而4可以作为亲核试剂进攻另一分子的苯甲醛，伴随着氰基负离子的离去生成安息香缩合产物2（Scheme 1-1）。 

Scheme 1-1 氰根负离子（CN--）催化苯甲醛的安息香缩合反应

1.2.2 氮杂环卡宾作为有机催化剂的历史背景

1943年，Ugai[3] 发现维生素B1---这种天然的噻唑盐在碱的作用下也可以催化苯甲醛的安息香缩合反应。这是最早关于氮杂环卡宾催化醛极性翻转的报道，尽管当时还没有成功实现对稳定氮杂环卡宾的分离。1958年，在Lapworth的基础上，Breslow[4] 对该反应的机理做了进一步的研究后提出了明确的机理（Scheme 1-2）。首先噻唑盐6在碱的作用下失去氢离子形成带有一对孤对电子的活性物种7，这就是氮杂环卡宾。得到的这个氮杂环卡宾7具有很强的亲核性，亲核进攻苯甲醛得到中间体8，再通过质子转移形成更稳定的中间体9，这种具有亲核性的噻唑一烯胺中间体9也被称为Breslow中间体`优尔~文-论+文'网www.youerw.com。Breslow中间体9再对另一分子的苯甲醛进行亲核进攻，伴随着碳-碳键的形成中间体10，最终经过消除得到安息香缩合产物11，释放出催化剂完成了一个催化循环过程。

在这个催化循环过程中，由于噻唑盐6的催化作用与氰根负离子一样，使苯甲醛的极性发生翻转，使它从亲电性转为亲核性。1975年，Seebach把这种极性翻转现象称之为“Umpolung’’[5][6]。