我院徐海超教授课题组联合黑龙江大学郎凯教授团队在有机电合成领域取得重要进展，相关研究以“Carbene Reactivity Directly from Aldehydes via Low-Valent Iron Electrocatalysis”为题在线发表于 Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021/jacs.5c17027)。
卡宾（Carbene）是一类高度反应活泼且功能多样的关键中间体，能够实现多种高效而选择性的成键转化，在有机合成中具有重要地位。然而，如何以丰富、稳定的原料直接生成活性金属卡宾，一直是该领域关注的核心科学问题之一。尤其是对于醛类化合物，由于其羰基C=O键活化受到显著的动力学和热力学双重限制，使得“醛直接作为卡宾前体”的催化转化鲜有报道。
受到低价铁物种对CO2亲核活化机制的启发，徐海超教授课题组提出：醛羰基或可通过亲核型低价金属中心实现类似活化。基于这一设想，研究团队利用电化学方法原位构建低价铁(I)卟啉电催化剂，通过铁(I)对醛羰基的亲核加成，并在阴极电位下诱导α-消除，成功生成高反应性的铁卡宾中间体，从而建立了醛向金属卡宾的直接电催化转化策略。这一路径有效绕开了传统羰基还原体系所面临的能垒限制。所得铁卡宾可高效参与烯烃环丙烷化以及X–H（X = Si、S、N）键插入反应，展现出广泛的底物适用性、优异的官能团耐受性及良好的电化学可操作性，为构建多样化有机分子的卡宾转化提供了绿色高效的新途径。
该工作是在我院徐海超教授、熊鹏教授和黑龙江大学郎凯教授的共同指导下完成。厦门大学博士生郑云涛、乌元鑫和杨宁为论文的共同第一作者，厦门大学硕士生马志衡和黑龙江大学硕士生王广参与了部分工作。该研究得到国家自然科学基金（22225101，22361142752）、国家重点研发计划（2023YFA1507202）等的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5c17027
