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格拉布催化剂（Grubbs催化剂）是由2005年诺贝尔化学奖获得者罗伯特·格拉布开发的一类钌卡宾络合物催化剂，主要分为第一代、第二代和第三代，此外还有Hoveyda-Grubbs催化剂。

1995年Grubbs教授发展了第一代Grubbs催化剂[苯亚甲基·二氯·双(三环己基膦)合钌]。Grubbs一代催化剂由RuCl₂(PPh₃)₃、苯基重氮甲烷和三环己基膦通过一锅法而得，是一种对空气、水、酸或醇稳定的紫色固体，以其稳定性和广泛的有机官能团兼容性成为了一种被普遍使用的烯烃复分解反应催化剂。Grubbs一代催化剂在多环化合物和多环加成聚合物合成等领域的贡献尤其突出，特别是“关环复分解反应”（RCM）和“开环复分解聚合反应”（ROMP）等(图1)。

图1

烯烃复分解反应可以将简单的大宗化工原料迅速高效地组装成为具有高附加值的有机分子，商业化的Grubbs一代催化剂在有机化学、天然产物合成、医药分子以及材料领域都有着广泛的实用性。例如：Nicolaou教授利用Grubbs一代催化剂催化的烯烃复分解反应作为关键步骤，以极其简洁的方式，高效地实现了抗生素everninomicin 13,384-1的合成（图2）。

图2

2003年Evans小组发展了基于硅基连接的分子内关环复分解反应，实现了(-)-mucocin的立体选择性全合成（图3）。烯丙醇17与过量的二异丙基二氯硅烷形成混合的双（烷氧基）硅烷，随后去除多余的硅基试剂并加入第二个烯丙醇18得到硅基连接的二烯19。在过量的Grubbs一代催化剂作用下，化合物19以83%的收率获得环化产物20。随后在氢氟酸作用下脱除三个硅基，在二亚胺的作用下发生化学选择性还原得到最终产物(-)-mucocin。

图3

Hirama小组利用不少于六个烯烃关环复分解反应实现了雪卡毒素CTX3C的合成（图4）。两个独立片段29和30中A、D、E、I、J环都是通过烯烃关环复分解反应构建的。片段29和30通过后期修饰形成环醚，紧接着发生烯烃关环复分解反应，最后释放出三个保护基，合成了具有九元环骨架的雪卡毒素CTX3C。

图4

此外，Grubbs一代催化剂的一个非常有趣的应用是航天工程上的聚合物自修复复合材料。航天器外壳所用的聚合物材料虽然强度很大，但在使用过程中及周围环境的作用下，会不可避免地产生微裂痕和局部损伤，导致力学性能下降或功能丧失。S. R. White等人报道了一种用新型聚合物材料进行自修复的技术，即运用埋植技术将双环戊二烯包裹在脲醛树脂制成的微胶囊里，和Grubbs催化剂一起分散在环氧基体中，当聚合物材料出现裂纹时，微胶囊破裂，释出的双环戊二烯由于裂纹的虹吸作用迅速渗入裂纹，遇到Grubbs催化剂后发生开环复分解聚合反应生成高分子的聚双环戊二烯，以达到修复裂纹的目的。实验测试表明，这种复合材料有75％的修复率。

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