氮杂环卡宾的亲核性

    氮杂环卡宾NHCs是非常著名的一类配体，它具有与膦配体相当的配位能力，但又对空气稳定，这使得氮杂环卡宾成为金属有机领域非常常见的配体（也出现在烯烃复分解的第二代催化剂GrubbsⅡ中）。不仅可以作为配体，氮杂环卡宾还具有相当强的亲核性，能够催化包括Benzoin反应在内的多种缩合反应。

Fig 1 氮杂环卡宾的金属配合物

    有充分的证据表明氮杂环卡宾的氮原子所连的官能团对氮杂环卡宾的亲核性有重要的影响，因此，研究人员通过改变NHC的官能团，测量其对一系列模板化合物的反应，从而确定亲核性。

    亲核性测定的模板是对不饱和酮（醌）的Michael加成，符合亲核性的定义。

        模板化合物羰基α-位的大位阻基团叔丁基和苯基是为了防止1，4-加成副反应的发生，而主要进行1，6-加成。

    通过测定选定的NHC与各个模板化合物的反应速率常数，可以得到下图：   

    可以看出，模板化合物的亲电性参数与反应速率之间存在一定的相关性：

    因此，亲核性最强的的NHCs是具有2,6-二甲氧基苯基的氮杂环卡宾(即1a)，比IMes亲核性更强。N-叔丁基NHC（1d）的亲核性最低，仅略高于Enders carbene (TPT)和DBU，这主要归因于叔丁基巨大的空间位阻。有趣的是，单甲基取代‍基对催化剂的亲核性影响很小(IMes)。对位给电子取代基的NHC比N-Mes NHC（1b）或N-2,6-二甲氧基苯基 NHC（1a）亲核性更弱。