第一作者：Douglas W. Stephan
通讯作者：Douglas W. Stephan
通讯单位：多伦多大学
综述要点：
1.催化剂的发展历史。
2. 受阻路易斯酸碱对（FLP）催化反应总结与展望。
一、研究背景（催化发展历史进程）
催化剂在历史上有重要作用，并且迄今为止收获了7次Nobel诺贝尔奖。其中最近一次诺贝尔奖的获得者是Heck，Negishi，Suzuki三人，获奖理由是其在构建有机分子中的C-C化学键相关工作。目前，催化领域仍在发展和扩张。在过去的40年间，过渡金属催化得到了巨大发展，并且在有机化学领域中成长为主要的相关研究领域。同时，化学家在多金属催化、级联催化、光催化、金属纳米粒子催化中进行研究和探索。许多研究者尤其对“绿色催化”概念情有独钟，通过使用高丰度、低毒性的第一排过渡金属作为催化剂，化学工作者尝试绿色、环境友好的催化反应。在均相催化、异相催化领域中，过渡金属催化路径的开发目前仍然是主要工作领域。
与此同时，几种新型催化剂同样开始得到关注和发展，包括“有机分子催化剂”、“s区催化剂”、“受阻路易斯酸碱对催化剂”。
图1.催化历史发展过程和重要人物
二、拟解决或者拟探索的关键问题
总结并展望主族受阻路易斯酸碱对（FLP）催化剂的发展。
三、核心内容
有鉴于此，多伦多大学Douglas W.Stephan对受阻路易斯酸碱对催化反应的发展进行总结和展望。
图2. FLP主族催化反应种类
要点1. 2000年前后Lewis酸碱催化剂的发展
在2000年以后，新型催化反应过程得以不断发展，在2000年前后，非金属催化的概念得到了广泛关注，因为这种非金属催化过程是更加绿色的过程，价格低廉，并且毒性较低。此外，非金属催化可能产生意料之外的催化活性。有机分子催化目前正成为新兴催化领域，通过小型有机分子作为催化剂，进行有机转化反应。同时，主族催化剂得到了关注，并在多种有机反应中得以应用，比如烯烃聚合反应、氢胺基化反应、磷化反应、硅氢化反应、硼氢化反应、对映手性反应等。此外，Lewis酸碱对催化剂同样受到了广泛研究，这个阶段中的Lewis酸碱对催化剂中Lewis酸和Lewis碱是通过配位键相互连接。
要点2. 以来FLP催化剂发展
，具有空间位阻的膦-硼烷酸碱对（FLP催化）用于活化H2的工作被报道并受到广泛关注，虽然其和前Piers在B(C6H5)3-基硅氢化反应有很高的类似性（和之前的Lewis酸碱对催化剂不同，这种空间位阻导致酸碱之间无法形成配位键，并因此产生催化活性）。报道了其用于C=N还原反应，随后分别用于C=C键、C=O键、C≡C键、C=N键等还原反应。此外，底物范围更广，具有一定官能团兼容性，空气稳定，反应活性更高的Lewis酸碱对催化剂得以发展。并且，FLP催化剂中Lewis酸的范围扩展至阳离子硼化物（borenium）、碳化物、膦化物；强Lewis碱的范围扩展至碱金属酰胺、磷化物。
Lewis酸碱对的反应扩展到转移氢化反应、硼氢化反应、C-H键硼烷化反应、氢芳基化、胺基化反应、对映选择性α-胺基化、Mannich反应中。Lewis酸碱对催化剂同样在聚合反应中显示出一定的催化反应活性，P(V)和P(III)的Lewis酸对大量不同底物的氢硅化反应有反应活性。
要点3. CO2、H2等气体分子热门领域催化
当Lewis酸碱对催化剂能够和CO2相互作用，能够将CO2还原为CO，同时膦氧化为膦的氧化物。在异相催化剂体系，In2O3的氢氧化物上能将CO2和H2转化为CO和H2O。有研究发现B(I)具有N2反应活性。
图3. FLP主族催化剂对H2等小分子的反应示意图
图4. FLP主族催化剂对CO2分子的反应（Chem. Sci., , 5, 2625-2641）
要点4.总结并展望
在过去的间，对p区主族催化剂的研究显示，其能够实现过渡金属的催化反应。此外，更加重要之处在于，找到p区主族催化剂和过渡金属之间的区别和独特催化作用（过渡金属无法实现的催化作用）。开发复合结构的催化剂，比如将FLP催化剂负载到MOF上实现构建异相结构催化剂。开发FLP催化剂对N2、CO、CO2、CH4等分子的催化反应。
四、参考文献及原文链接
Douglas W. Stephan*
Catalysis, FLPs, and Beyond, Chem
DOI：10.1016/j.chempr..05.007
/science/article/abs/pii/S2451929420302308
五、作者简介
Douglas W. Stephan，加拿大催化与新材料首席科学家, 英国皇家化学会会士（FRSC）。1980年于加拿大西安大略大学取得博士学位，随后在哈佛大学从事博士后研究，1982年起先后于温莎大学、多伦多大学从事研究工作。Stephan教授提出了“受阻路易斯酸碱对（Frustrated Lewis Pair，FLP）”的概念并将其应用从简单的小分子活化扩展到有机分子催化和材料科学等领域。目前担任《Chem. Soc. Rev.》主编,《Chem. Comm》主编。H指数（Google学术）：88
课题组主页：https://sites.chem.utoronto.ca/chemistry/staff/DSTEPHAN/
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