信息来源：中国人民大学化学与生命资源学院 发布时间：2025年09月12日

近日，中国人民大学化学与生命资源学院闫晓宇副教授与美国加州大学圣迭戈分校Guy Bertrand教授在《Chemical Society Reviews》上发表题为“Organocatalysis Promoted by 1,2,3-Triazolylidenes (MICs): Carbenes which Make a Difference”的重要综述论文，系统总结了介离子卡宾（MICs）在有机催化中的独特优势与应用进展。

图1：介离子卡宾（MICs）凭借其独特的特性在有机催化领域的反应模式

近年来闫晓宇课题组和Bertrand课题组的系列工作表明，介离子卡宾（Mesoionic Carbenes, MICs）作为一类新型卡宾催化剂，具有多种反应模式，如离子型、自由基型和双自由基型的反应路径，从而可以发生多种新型化学转化，展现出替代传统过渡金属催化剂的巨大潜力。

代表性工作有：1）MICs催化醛的H/D交换：利用Breslow中间体的可逆性，以CD₃OH为氘源，高效实现醛的氘代标记，避免使用Ir、Ru等贵金属催化剂（Chem 2019, 5, 2484-2494）。2）无金属芳基酰化反应：利用去质子化Breslow中间体的超强还原性，MICs催化芳基碘与烯烃的酰化反应，构建C–C键，无需使用过渡金属催化剂，条件温和、底物广谱（Chem. Catal. 2021, 1, 196-206）。3）醛的远端双官能团化反应：去质子化Breslow中间体极小的单线态-三线态（S/T）能隙极小，利用激发态的去质子化Breslow中间体实现醛的氧化酯化和远端官能团化反应（Chem. Catal. 2022, 2, 3517-3527）。4）烷基卤的酰化反应：利用去质子化Breslow中间体的超强还原性，首次实现无金属、无光条件下的烷基卤与醛的酰化反应，适用于复杂生物分子后期功能化（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303478）。后续工作利用碱性强弱调控反应路径：自由基路径vs.离子对路径，实现MICs催化的烷基卤与醛的酰化反应（Chem. Sci. 2025,16, 9163-9168.）。5）光催化自由基偶联反应：基于MIC的酰基自由基与自由基发生偶联的低活化能垒，克服自由基种类的局限性，实现了各种自由基前体的酰化反应（Green Synth. Catal. 2025. DOI:10.1016/j.gresc.2024.10.004）。也可以实现烷基酮骨架编辑为芳基酮类化合物（Org. Lett. 2024, 26, 6915-6920）。6）醌的催化还原甲基化反应：首次报道基于介离子卡宾自身作为还原催化剂，实现了醌的催化还原甲基化反应（J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 2933-2938.）。

本综述系统总结了MICs的独特特征和MICs催化的有机转化。基于这些新反应模式的合成应用将进一步探索，例如，MICs衍生的去质子化Breslow中间体有望活化更为惰性的键，如C-F和C-O键。此外，与经典的氮杂环卡宾（NHCs）的手性催化剂相比，虽然MICs手性催化剂的应用仍处于初始阶段，但是由于手性MICs前驱体在合成路径上具有相当大的多样性，因此基于MICs的手性催化剂显示出更大的潜力。

该文章的通讯作者为中国人民大学的闫晓宇副教授和美国加州大学圣迭戈分校Guy Bertrand教授，博士研究生高凡同学为本文第一作者，中国人民大学为第一通讯单位。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cs/d5cs00657k