安徽大学化学系王昆课题组通过理论计算研究了七种由不同强度酸碱组合的分子间P/B和N/B受阻路易斯酸碱对(FLPs)。相比于传统观点中使用酸碱性评估FLPs的活性以及可逆性，这项工作提供了一种新的观点——通过FLPs中LA和LB的结构协同异构化，建立不对称催化氢化反应的活性与可逆性与FLPs的酸碱协同效应之间的关系，有助于设计和合成高催化活性的FLPs。

分子间FLPs在不对称催化氢化反应中有广泛的应用。氢化反应主要为协同氢化机理：大体积取代基阻碍不饱和路易斯酸和碱的结合，从而产生异裂氢气的活性中心，此时LA提供接受氢负离子的电子的空轨道，LB则贡献孤对电子与氢正离子结合，因此FLPs的活性由LA和LB的酸碱性以及立体位阻共同决定。除此之外，也可以通过光诱导LA或LB发生单电子转移而产生高活性自由基，使其热力学上自发。关于氢化反应的活性和可逆性，传统研究多是分析LA和LB的酸碱性来评估FLPs的构效关系。因此，通过分析LA和LB的结构协同性和反应协同性，建立起酸碱协同效应与氢化反应性关系具有重要的研究意义。

基于上述，王昆课题组分析比较了七个代表性FLPs(表1)在氢化反应中的表现，获得FLPs中的酸碱协同机制，并建立其与分子间FLPs的活性和可逆性之间的关系。研究表明，氢化过程中LA中心的B发生sp2构型向sp3构型转变的异构化，低异构化能是影响FLPs活性的关键因素。酸碱协同效应：软的强路易斯酸 与硬的中强路易斯碱形成的FLPs在氢化中表现出优异的反应可逆性和催化活性，反应性并非由LA的酸性和LB的碱度单独决定。

氢化机理包括普通FLPs的协同机理(图1)与弱酸弱碱形成的FLPs的单电子转移机理(图2)。协同机理包括：(1) 由LA的异构化形变引发的FLPs与氢分子的结合；(2) 氢分子异裂，且LA的协同异构化能越低，能垒越小；(3) 形成氢化产物中间体；(4) 中间体驰豫形成最终产物，且LB的协同异构化能越大，产物越稳定。动力学结果表明，协同机理中，LA协同形变能力主要影响FLPs的氢化反应活性，而LB的形变能力主要影响逆向释氢过程。而单电子转移机理：LA接受来自LB的单电子，形成LA的高活性自由基阴离子，显著增强了其活化能力，这个过程中LA和LB之间的电子转移是氢化的主要步骤。

该研究建立了FLPs的酸碱协同效应与催化氢化反应的活性与可逆性之间的关系，为FLPs在不对称活化小分子领域中的构性关系研究提供了一种新的策略和方法。