有機分子触媒
チオ尿素誘導体は、2つの窒素に結合している水素原子が水素結合する際、キレートするようにカルボニル酸素を挟み込むため、弱いルイス酸として作用する。これを利用して不斉ディールス・アルダー反応などを触媒するチオ尿素誘導体が報告されている。
1970年代初頭に、プロリンを触媒として不斉ロビンソン環化反応を行う手法が複数のグループから報告されていたが(ヘイオス-パリッシュ反応)、しばらくこの反応の原理が大きく発展することはなかった。

ところが2000年、リスト、バルバス、ラーナーらにより、プロリンによるアルドール反応は非常に一般性の高いものであり、多くの単純なカルボニル化合物の分子間反応に対して適用可能であることが示された。この反応では、単にケトンとアルデヒド、触媒量のプロリンをDMSO中で撹拌するという極めて単純な操作により、高収率・高エナンチオ選択的に目的のアルドール付加体を与える。このことは世界の化学者に大きな衝撃を与え、急速にプロリン触媒の化学が開花することとなった。
プロリン触媒アルドール反応のメカニズムは以下のようであると考えられている。まずプロリンとカルボニル化合物が酸触媒によってイミニウムカチオンを生成し、エナミンへと異性化する。ここにもう一分子のカルボニル化合物が付加するが、この際プロリンのカルボキシル基との間に水素結合を介した環状の遷移状態を経由し、立体選択的に反応が進む。プロリンは付加体と離れ、再び触媒サイクルに戻る。
このエナミン中間体はアルドール反応以外の反応にも有用な中間体となりうる。その後アルドール反応の他にも、マンニッヒ反応、マイケル反応、アルデヒドのα位官能基化など多数の不斉反応へと展開され、プロリン触媒の化学は大きな成果を挙げている。プロリンは極めて安価で毒性もなく、反応にも難しい操作を必要としないため、理想的な触媒のひとつと見なされている。また最近ではプロリンを適当に修飾した誘導体の触媒反応も検討され、さらに応用範囲が広がっている。
糖から誘導したケトンを触媒とし、オキソンなどを酸化剤として不斉エポキシ化を行うもの。ジオキシランが活性中間体となる。史一安らが報告した。史不斉エポキシ化と呼ばれ、近年進展が著しい。