氢键催化 氢键催化是一种依赖于氢键相互作用加速和控制有机反应的有机催化生物系统中无论是在底物分子的定向还是在降低反应壁垒方面氢键在诸多酶促反应里都起着关键的作用 而化学方面直到最近才开始尝试利用氢键进行催化与路易斯酸催化的研究相比该领域尚且不发达 催化剂量的氢键供体可以通过多种不同的机制促进反应反应过程中氢键可用于稳定阴离子中间体和过渡态一些催化剂可以结合较小的阴离子从而形成反应性的亲电阳离子酸性更强的供体可以作为一般酸或特定酸通过质子化激活亲电试剂一种强有力的方法是同时激活反应中的两个部分如亲核试剂和亲电试剂称之为双功能催化这些情况下催化剂分子与底物的紧密结合也使氢键催化成为一种强大的诱导对映选择性的方法 氢键催化剂通常制造简单相对稳健并且可以以高对映体纯度合成由氢键供体催化的新反应正越来越快被发现包括合成常见有机反应的不对称变体例如醛醇加成 DielsAlder环加成和Mannich反应等 然而氢键催化在合成效用方面发挥全部潜力之前也面临几个挑战当前已知的反应非常特定于底物的并且通常表现出低速率因此需要高催化剂负载量催化剂往往通过反复试验和优化化学家对催化剂结构与反应性之间的关系了解甚少此外该领域中新反应的发现已经遥遥领先于对于机理的一般理解随着未来对结构和机理的更详细研究氢键催化在实现新的高效的选择性的反应和不对称合成中的应用方面具有巨大潜力