电化学作为一种多用途的策略，在合成有机化学的前沿领域获得了越来越多的关注。电化学在温和条件下以受控方式生成高活性自由基和自由基离子中间体的独特能力激发了许多用于制备有价值的化学基序的新电化学方法的发展。特别是最近电合成的发展，增加了氧化还原活性电催化剂的使用，以进一步加强对这些活性中间体的选择性形成和下游反应活性的控制。此外，电催化介质使合成转化以一种不同于纯化学方法的方式进行，从而颠覆传统有机合成中遇到的动力学和热力学障碍。

有鉴于此，康奈尔大学林松教授等人，综述了过去十年来在合成电催化领域的关键创新，重点介绍了支持这些进展的机理和催化剂设计原则。讨论了一系列氧化和还原电催化方法，并根据电催化剂的合成转化和性质进行了分类。

本文要点

1）近十年来，电催化技术在有机合成中的应用得到了长足的发展和广泛的关注。这些进展是由于越来越多的人认识到电化学能够利用电流作为一种“假想”试剂来促进一系列单电子氧化和还原。电催化已被证明是从丰富的起始物质中获得高活性自由基中间体，并调节其下游反应活性，使复杂的转化在一个单一步骤中可行的途径。迄今为止，电催化已经扩展了许多主要反应的范围，例如 C-C 和 C-X 键形成、烯烃官能化和 C-H 活化，通常在温和条件下进行。

2）即使有了这些进步，预计电催化将继续扩展到新的化学领域，以解决合成中遇到的效率和可持续性的紧迫挑战。在合成电催化技术中，几个新兴的研究方向如下:(a)电催化技术在复杂生物活性分子的后期修饰和生物大分子的生物正交功能化方面的应用。(b)探讨电还原战略。(c) 开发成对电解系统，通过同时和协同使用阳极和阴极氧化还原事件来实现高效转化。(d)将电催化扩展到光电催化和生物电催化等跨学科领域，以利用这些系统的独特能力。(e)多相电催化的应用和利用现代表征技术理解和合理设计催化电极。

总之，电催化已经发展成为有机合成领域的一项强大的使能技术。

参考文献：

Luiz F. T. Novaes et al. Electrocatalysis as an enabling technology for organic synthesis. Chem. Soc. Rev., 2021.

DOI: 10.1039/D1CS00223F

https://doi.org/10.1039/D1CS00223F