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在氰化物或噻锻翁盐催化下，一分子醛和具有活泼双键的 α ， β -不饱和羰基化合物反应，生成1，4-二羰基化合物，1976年，Stetter等报道了此类反应。
若生成的1，4-二羰基化合物进一步发生分子内的羟醛缩合，则可以生成环状化合物。
关于这一步反应的噻唑正离子催化的共轭加成反应的机理，类似于氰化钠催化的苯偶姻缩合反应，噻唑叶立德（ N -杂环卡宾）起到了氰基的作用，生成的中间体负离子对丁烯醛进行Micheal加成，最后消去噻唑叶立德生成产物，并催化剂再生。
例如如下反应（Enders D，Niemeier O.Synlett，2004:2111）：
N -杂环卡宾催化的Stetter反应不仅在溶剂中加热条件下进行，而且能够在非溶剂条件下进行（Yadav J S，Anuradha K，et al.Tetrahedron Lett，2003:50，8959）。在微波条件下，把反应底物和催化剂前体吸附在氧化铝表面，使反应可以在无溶剂的条件下进行，反应时间明显缩短，产率显著提高。噻唑盐催化下的固相Stetter反应也有报道（Raghavan S.Anuradha K.Tetrahedron Lett，2002:43，5181）。
显然，Stetter反应所用的催化剂与安息香缩合反应所用的催化剂是一样的。例如：
所以，很多情况下Stetter反应和安息香缩合反应是竞争反应，但安息香反应是可逆的，而Stetter反应则生成更稳定的产物，因而是主要产物。
关于Stetter反应的反应机理，目前普遍认为是反应中羰基发生了极性反转，亲电性羰基在催化剂作用下变成了亲核性。
反应中生成的碳负离子继续与 α ， β -不饱和化合物发生1，4-加成，生成1，4-二羰基化合物（主要包括1，4-二酮、4-氧代羧酸酯、4-氧代腈等）。
Stetter反应通常可分为分子间和分子内两种反应类型。
维生素B 1 （磺胺素）分子中含噻锻翁盐基，是生物体中进行极性颠倒的试剂，可应用于此反应。维生素B 1 的结构如下：
以噻唑盐作为催化剂催化Stetter反应的反应机理如下，反应中生成了噻唑-2-碳烯—— N -杂环卡宾，一种多用途有机小分子催化剂，起作用的正是这种中间体。
噻唑盐 A 在它酸性最强的位置脱去质子，生成噻唑-2-碳烯 B （ N -杂环卡宾）， B 与醛分子成键，生成相应的中间体 C ，总的结果是该中间体成为一个亲核酰基化试剂，它与亲电底物如另一分子的醛反应生成 α -羟基酮 D ，并释放出 N -杂环卡宾催化剂，从而完成催化循环。与传统极性反转反应相比，它们在反应中只需催化量的 N -杂环卡宾就可以实现反应底物，一般是醛的羰基碳原子的极性反转。
其他 N -杂环卡宾的反应机理与此相似。
若发生分子内的Stetter反应，则可以生成环状化合物。关于由 N -杂环卡宾催化的分子内的Stetter成环反应，杜文婷［倪佳婷，董晶，胡文君，杜文婷.中国现代应用药学，2013，30（5）:558］、周中振等［周中振，戢风琴，杨光富.有机化学，2006，26（7）:906］曾做过述评。
Trost于1979年报道，在天然产物Hirsutic酸的全合成中，设计了同时含有醛基和 α ， β -不饱和酮（酯）两种基团的中间体，成功实现了分子内的Stetter反应，合成了复杂的具有环状结构的中间体，从而扩大了该反应的应用范围（Trost B M，Shuey C D，et al.J Am Chem Soc，1979，101:1284）。经过30余年的发展，Stetter反应已成为有机化学中的最重要的有机反应之一。
分子内的Stetter反应广泛应用于具有生物活性的苯并呋喃-3-酮和苯并吡喃-4-酮类化合物的合成。
Hamada等（Nakamura T，Hara O，Tamura T，Hamada Y.Synlett，2005:155）在合成苯并吡喃-4-酮类化合物时，研究的了溶剂（DMF、 i -BuOH）和碱（DBU，Et 3 N）对分子内Stetter反应的影响，发现以异丁醇为溶剂，使用1倍量的三乙胺为碱效果最佳，如下反应收率达100％。
Stetter反应的催化剂除了氮杂环卡宾、腈负离子外，有时也可以使用三丁基膦。
不对称分子内Stetter反应已有不少报道。Enders［Enders D，Breuer K，Runsin k J.et al.Helvtica Chimica Acta，1996，79（7）:1899］首次报道了不对称分子内Stetter反应，采用手性 N -杂环卡宾催化剂A，合成手性的苯并吡喃酮衍生物，具有中等的收率和ee值。
Rovis等［Kerr M S，Alaniz J R，Rovis T.J Am Chem Soc，2002，124（35）:10298］采用新的手性三氮唑 N -杂环卡宾催化剂对不对称分子内Stetter反应进行了改进，最佳收率和ee值达95％和97％。其中底物分子中的X为O、S、N、C，而且脂肪族醛也适用于该反应，以很好的收率和ee值得到环戊酮衍生物。
Tomioka等［Matsumoto Y，Tomioka K.Tetrahedron Lett，2006，47（33）:5843］则利用手性咪唑啉类 N -杂环卡宾为催化剂合成了环戊酮类化合物。
Rovis于2004年报道了手性卡宾催化剂催化下的分子内的Stetter反应，可以合成环状化合物（Kerr M S，Rovis T.J Am Chem Soc，2004，126:8876）表1-4。
表1-4 利用不对称Stetter反应合成环状化合物
Rovis发现，底物中碳碳双键的几何构型对分子内Stetter反应有很大影响。 E -型底物可以顺利发生分子内Stetter反应，而 Z -型底物基本不反应。这一发现对研究Stetter分子内反应是很重要的。对于上式中的X，无论是O、N、S、C等原子都适用，甚至一些分子内同时含有醛基和 α ， β -不饱和酮（酯）基团的脂肪族分子也可顺利发生反应，得到相应的环戊酮和环己酮衍生物。
N -杂环卡宾除了用于Stetter分子内成环反应外，在亲核加成、环加成反应和串联反应等成环反应，杂环聚合物的合成、电化学材料的合成、杂环化合物的合成、组合化合物库的合成中都有非常重要的应用，越来越受到化学、药物合成及理论化学工作者的重视。
（ R ）-2-（2-氧代环戊基）乙酸乙酯
C 8 H 12 O 3 ，156.18
【英文名】 （ R ）-Methyl 2-（2-oxocyclopentyl）acetate，（ R ）-5-Oxo-cyclopentyl）-acetic acid methyl ester
【性状】 无色油状液体。
【制法】 Matsumoto Y，Tomioka K.Tetrahedron Lett，2006，47（33）:5843.
于安有磁力搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应瓶中，加入化合物催化剂234mg（0.41mmol），甲苯88mL，冷至-20℃，搅拌下慢慢滴加正丁基锂-己烷溶液0.21mmol，加完后升至室温搅拌30min。而后于5min滴加化合物（ 2 ）635mg（4.1mmol）溶于8mL甲苯的溶液，室温搅拌反应2h，50℃搅拌反应2h，而后回流反应10h。加入2％的NH 4 BF 4 水溶液10mL淬灭反应。分出有机层，水层用氯仿提取。合并有机层，无水硫酸钠干燥。过滤，浓缩，剩余物过硅胶柱纯化，以乙醚-己烷（1:3）洗脱，得无色油状液体（ 1 ）472mg，收率74％，76％ee。
3-甲基-2-戊基-2-环戊烯-1-酮
C 11 H 18 O，166.26
【英文名】 3-Methyl-2-pentyl-2-cyclopenten-1-one
【性状】 bp 65～67℃/66.5Pa。
【制法】 H Stetter，H Kuhlmann，W Haese.Organic Syntheses，1993，Coll Vol 8:620.
2，5-十一碳二酮（ 3 ）：于安有搅拌器、回流冷凝器（安氢氧化钾干燥管）、通气导管的反应瓶中，加入3-苄基-5-（2-羟基乙基）-4-甲基-1，3-噻唑盐酸盐26.8g（0.1mol），无水乙醇500mL，3-丁烯-2-酮77.2g（1.1mol），三乙胺60.6g（0.6mol），庚醛（ 2 ）114.2g（1.0mol），氮气保护，搅拌下于80℃油浴中加热反应16h。冷至室温，旋转浓缩。加入500mL氯仿，用5％的盐酸200mL洗涤，200mL饱和碳酸氢钠溶液洗涤，最后水洗，无水硫酸镁干燥。过滤，用30cm的韦氏分馏柱减压分馏，收集80～82℃/40Pa的馏分，得无色液体（3）130～138g，收率71％～75％（以庚醛计）。室温放置后固化，mp 33～34℃。
3-甲基-2-戊基-2-环戊烯-1-酮（ 1 ）：于安有搅拌器、回流冷凝器的反应瓶中，加入氢氧化钠16g（0.4mol），水800mL，乙醇200mL，搅拌溶解后，加入化合物（ 3 ）92.1g（0.5mol），搅拌回流反应6h。冷至室温，乙醚提取。乙醚层用无水硫酸镁干燥。过滤，减压浓缩。剩余的油状物用30cm分馏柱减压分馏，收集65～67℃/66.5Pa的馏分，得化合物（ 1 ）70～73g，收率84％～88％。