有機人名反應——1,3-偶極環加成反應(Huisgen 反應)

1,3-偶極環加成反應（Huisgen 反應）

1,3-偶極加成，或被稱為Huisgen反應，Huisgen環加成反應，是發生在1,3-偶極體和烯烴、炔烴或相應衍生物之間的環加成反應，產物是一個五元雜環化合物。烯烴類化合物在反應中稱親偶極體。德國化學家Rolf Huisgen首先廣泛應用此類反應製取五元雜環化合物，這類反應是合成單環及多環化合物的一種重要方法。

1,3-偶極體（1,3-dipole）是三原子形成的4π電子化學物質，該物質可以與烯烴或者炔烴等親偶極子進行加成環化反應，得到五元雜環產物。

以下這些1,3-偶極體是比較常見的 。

烯丙基型偶極體的一個例子。具體參閱：有機人名反應——臭氧解反應（Ozonolysis）

疊氮基與碳碳雙鍵，碳碳三鍵或碳氮三鍵的1,3-偶極加成通常有很多優點。反應模塊化，高產率，反應條件簡單，立體選擇性，後處理簡單。此類反應是經典「點擊化學(Click Chemistry) 」的精華。 故自2001年諾貝爾化學獎獲得者K. B. Sharpless提出「點擊化學」的概念以來，疊氮基參與的1,3-偶極環加成反應就在藥物合成、分子印跡、超支化聚合物製備、納米材料的修飾等眾多領域引起了國內外科學家的重視。

反應機理

1,3-偶極環加成反應與Diels-Alder反應有些相似。根據前線軌道理論，基態時1,3-偶極體的LUMO和親偶極體的HOMO，以及基態時1,3-偶極體的HOMO和親偶極體的LUMO，都是為分子軌道對稱守恆原理所允許的，因此反應可以發生。

1,3-偶極環加成反應因此也分為三類：一類是由1,3-偶極體出HOMO，稱為HOMO控制的反應；一類是由1,3-偶極體出LUMO，稱為LUMO控制的反應；還有一類就是兩種情況都存在，稱為（HOMO-LUMO）控制的反應。

以前曾認為1,3-偶極環加成反應是經過一個雙自由基的中間體完成的，但現在大多認為1,3-偶極環加成反應經過五元環的過渡態，是總電子數6π體系的協同反應。它受溶劑的極性影響很少，而且是立體專一的順式加成反應。 分子內或逆向的1,3-偶極環加成反應都是可以發生的。

反應的區域選擇性取決於電子和空間效應，並且在某種程度上是可預測的。例如，向疊氮化物中加入炔烴，這是通過兩個分子的簡單反應（「點擊化學」）產生1,2,3-三唑的有趣反應，產生區域異構體：

V. V. Rostovtsev, L. G. Green, V. V. Fokin, K. B. Sharpless, Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 2596-2599.

Sharpless和Fokin小組已將反應修改為更具區域選擇性，銅催化的逐步過程，該過程不再是經典的Huisgen環加成反應（有關未證實的機理的討論，請參見： 有機人名反應——疊氮-炔環加成（點擊化學））。另一種方法是使用定向吸電子基團，該基團可在以後移除：

D. Amantini, F. Fringuelli, O. Piermatti, F. Pizzo, E. Zunino, L. Vaccaro, J. Org. Chem. 2005, 70, 6526-6529.

總之，1，3-偶極環加成反應可產生各種5元雜環。可以以高區域選擇性進行許多反應，甚至已經公開了前手性底物的對映選擇性轉化。在最近的文獻中可以找到一些有趣的例子。