“Click Chemistry”是KB Sharpless在2001年引入的一个术语，用于描述高产，范围广的反应，仅产生无需色谱即可去除的副产物，具有立体特异性，易于操作，并且可以轻松进行可去除或良性溶剂。这一概念的开发与制药，材料和其他行业的兴趣同时产生了大量化合物库，用于发现研究中的筛选。已经确定了满足这些标准的几种类型的反应，特别是导致一种产物的热力学有利的反应，例如环氧化物和氮丙啶的亲核开环反应，非醛醇型羰基反应，例如腙和杂环的形成，Michael Additions和环加成反应。

例如，对叠氮化物 - 炔烃环加成的检查表明它满足许多先决条件。许多起始单取代的炔烃和有机叠氮化物可商购获得，许多其他的可以容易地用各种官能团合成，并且它们的环加成反应选择性地得到1,2,3-三唑。

不幸的是，热 Huisgen 1,3-Dipolar Cycloaddition当使用不对称炔烃时，炔烃与叠氮化物的相比需要升高的温度并且通常产生两种区域异构体的混合物。在这方面，经典的1,3-偶极环加成失败作为真正的点击反应。遵循不同机理的铜催化变体可以在水性条件下进行，甚至在室温下进行。另外，尽管经典的Huisgen 1,3-偶极环加成通常产生区域异构体的混合物，但铜催化的反应允许特异性地合成1,4-二取代的区域异构体。相反，后来开发的钌催化反应产生相反的区域选择性，形成1,5-二取代的三唑。从而，

Huisgen叠氮化物 - 炔烃1,3-偶极环加成反应的机理

有关该机制，请参阅1,3-偶极环加成的文本 。该反应是高度放热的，但是高活化势垒导致非常低的反应速率，即使在升高的温度下也是如此。另一个缺点是形成区域异构体，因为底物的两种可能的HOMO-LUMO相互作用在能量方面密切相关。因此，热反应通常得到1,4-取代和1,5-取代的区域异构体的约1：1混合物。

VV Rostovtsev，LG Green，VV Fokin，KB Sharpless，Angew。化学。诠释。埃德。， 2002， 41，2596年至2599年。

铜催化的叠氮 - 炔烃环加成反应（CuAAC）的机理

作为迄今为止最好的点击反应之一，与未催化的1,3-偶极环加成相比，铜催化的叠氮化物 - 炔烃环加成具有10 ⁷ 至10 ⁸的巨大速率加速。它在很宽的温度范围内成功，对水性条件不敏感，pH值范围超过4到12，并且可以容许多种官能团。可以通过简单的过滤或萃取分离纯产物，无需色谱或重结晶。

F. Himo，T。Lovell，R。Hilgraf，VV Rostovtsev，L。Noodleman，KB Sharpless，VV Fokin，J。Am 。化学。SOC。，2005， 127，210-216。

活性Cu（I）催化剂可以使用抗坏血酸钠作为还原剂由Cu（I）盐或Cu（II）盐产生。添加略微过量的抗坏血酸钠可防止氧化同型偶联产物的形成。在Cu线存在下Cu（II）盐的歧化也可用于形成活性Cu（I）。

DFT计算表明，Cu（I）与炔烃的配位在MeCN中略微吸热，但在水中放热，这与观察到的水中加速速率一致。然而，Cu与乙炔的配位不会加速1,3-偶极环加成。已经计算出这种方法甚至比未催化的1,3-偶极环加成更不利。

相反，带有π-键合铜的σ-结合铜炔化物与叠氮化物配位。然后，形成不寻常的六元铜金属环。第二个铜原子作为稳定的供体配体。环收缩成三唑基铜衍生物之后是质子分解，其递送三唑产物并关闭催化循环。

BT Worell，JA马利克，VV Fokin，科学，2013，340，457-460。DOI： 10.1126 / science.1229506

钌催化的叠氮 - 炔烃环加成反应机理（RuAAC）

对催化剂的研究表明，五甲基环戊二烯基氯化钌[Cp * RuCl]络合物能够催化叠氮化物向末端炔烃的环加成，区域选择性地导致1,5-二取代的1,2,3-三唑。此外，RuAAC还可与内部炔烃一起使用，提供完全取代的1,2,3-三唑，与CuAAC形成对比。

BC Boren，S。Narayan，LK Rasmussen，L。Zhang，H。Zhao，Z。Lin，G。Jia，VV Fokin，J。Am 。化学。SOC。，2008， 130，8923-8930。

钌催化的叠氮化物 - 炔烃环加成（RuAAC）似乎通过叠氮化物和炔烃的氧化偶合进行，得到六元钌环，其中在炔烃的更具电负性的碳之间形成第一个新的碳 - 氮键。和末端，叠氮化物的亲电子氮。该步骤之后是还原消除，其形成三唑产物。DFT计算支持这种机制提议，并指出还原消除步骤是速率决定的。

BC Boren，S。Narayan，LK Rasmussen，L。Zhang，H。Zhao，Z。Lin，G。Jia，VV Fokin，J。Am 。化学。SOC。，2008， 130，8923-8930。