光电协同镍催化：上海有机所 C(sp3)-C(sp3) 键构建新方法

碳碳键的构建是有机合成的核心任务。其中，两个 sp³ 杂化碳原子之间的 C(sp³)-C(sp³) 键构建一直是有机化学中的难题——因为烷基自由基的反应活性高、选择性差，容易发生同偶联副反应。

上海有机所的光电协同镍催化策略巧妙地解决了这一挑战。该方法的原理是：cathode 还原 Ni(II) 为 Ni(I)，Ni(I) 通过 halogen atom abstraction（HAA）过程活化卤代物生成烷基自由基；同时，光激发的镍催化剂活化羧酸脱羧生成另一种烷基自由基。两种自由基在镍催化剂的配位球内发生交叉偶联，实现了高选择性的 C(sp³)-C(sp³) 键构筑。

图1：光电协同镍催化偶联机理

光电协同催化的策略使该反应具有良好的官能团兼容性，作者展示了这一方法在天然产物后修饰、药物分子合成、克级规模制备等方面的应用。该成果以长文形式发表于 J. Am. Chem. Soc.。

这一工作代表了有机合成方法学的一个重要趋势——将电化学和光化学的优势结合，实现单一催化模式难以完成的转化。电化学提供精确的电位控制，光化学提供高能激发态，两者协同可以解决传统催化中的能量匹配和选择性控制难题。

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