第一作者：Li Zeng， Qinghong Yang，Jianxing Wang

通讯作者：雷爱文

通讯单位：武汉大学

雷爱文，2014.07-至今，武汉大学高等研究院副院长，武汉大学化学与分子科学学院教授，博士生导师；国务院政府特殊津贴专家(2020)，第四届Yoshida Prize(吉田奖，2019)，国家“万人计划”科技创新领军人才(2017)，国家中青年科技创新领军人才(2015)，英国皇家化学学会会士(2015)，长江学者特聘教授(2014)，国家杰出青年科学基金(2010)。

论文速览

合成电化学新技术是国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）评定的2023年度化学领域十大新兴技术之一。因为其具备绿色、安全和低能耗的特性，合成电化学新技术将有望发展成为新质生产力，用于解决当前基于化石能源驱动的现行生产力产生的环境污染、安全生产风险和高能耗问题。这种新兴合成技术主要以直流电(DC)作为驱动力，并通过调节电流或者电压控制化学反应过程。

而直流电(DC)电合成在过去的一个世纪中经历了优化，在各种工业过程中起着关键作用。以极性反转和周期性波动为特征的交流电(AC)电合成可能有利于多个化学反应，但设备、原理和应用场景仍未得到充分开发。

本论文介绍了一种编程交流（pAC）电合成协议，该协议能够系统地调整电流、频率和占空比。代表性pAC波形的应用有助于交叉耦合和双官能化反应中铜催化的碳氢键裂解，而这些反应在直流和化学氧化条件下表现不佳。此外，通过在不同波形应用下观察催化剂的动态变化，为反应机理提供了见解。

图文导读

图1：pAC电合成模式。

图2：使用不同波形的反应优化。

图3：机理见解和比较。

图4：pAC促进的C(sp3)-H炔基化。

图5：pAC促进的Z型双官能团化。

文献信息

标题：Programmed alternating current optimization of Cu-catalyzed C-H bond transformations

期刊：Science

DOI：10.1126/science.ado0875