C(sp³)–C(sp³)键的构建是有机化学及药物化学的核心挑战之一。尽管传统上已经发展了金属催化的烷基卤化物与预先制备的烷基金属试剂（如有机锌试剂、格氏试剂等）的交叉偶联反应，以及近年来兴起的亲电交叉偶联反应，但这些方法仍面临一些挑战，例如需要预先制备活泼的金属试剂、使用当量的还原剂（Zn、Mn）等。

中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学全国重点实验室梅天胜课题组长期致力于金属有机电化学合成的研究，在电促金属催化的碳卤键转化方面取得了系统性的研究进展（Acc. Chem. Res. 2020, 53,300–310.; Acc. Chem. Res. 2025, 58, 399–414.; J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 9872–9878.; Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 6520–6524.; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 9444–9449.; J. Am. Chem. Soc.2023, 145, 23910–23917.; CCS Chem.2025, 7, 245–255.; J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 36947–36955.）。针对C(sp³)–C(sp³)构建中存在的挑战，梅天胜课题组发展了光电协同金属催化的策略，以羧酸和烷基卤化物这两种来源广泛、性质稳定的化合物为原料，实现了C(sp³)–C(sp³)键的构筑。该策略的核心在于，电化学条件下，阳极氧化生成的Ce(IV)介导光诱导配体-金属电荷转移（LMCT）过程实现羧酸的脱羧；阴极还原生成Ni(I)通过卤原子攫取过程（HAA）实现卤代物活化；随后生成的两种自由基通过镍催化的交叉偶联反应实现C(sp³)–C(sp³)键的构筑。近日，该成果以“Photoelectrocatalysis-Enabled C(sp³)−C(sp³) Cross-Coupling of Carboxylic Acids with Alkyl Halides”为题，于2026年7月1日以长文（Article）形式在线发表于J. Am. Chem. Soc.（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c08562）。

光电协同催化的策略使得该反应具有良好的官能团兼容性，此外，作者还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。通过多种催化剂中间体的合成和当量实验，结合电子顺磁共振、电化学方法等表征手段，作者详细阐明了该反应的机理，区分了在反应的各个阶段中不同配阴离子对催化剂反应性的影响。这一系统而明晰的机理研究进一步加深了对镍催化交叉偶联反应的理解，也为催化体系的设计提供了新的思路。

该论文第一作者为上海有机所研究生郭剑峰，通讯作者为梅天胜研究员。研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、上海市科技委、上海有机所以及金属有机化学全国重点实验室的大力资助和支持。