摘要：2025年1月15日，北京大学席振峰院士、魏俊年副研究员在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Construction of N-E bonds via Lewis acid-promoted functionalization o

在环境条件下，将氮气（N2）直接转化为除氨以外的含氮化合物仍然是一个长期存在的挑战。

2025年1月15日，北京大学席振峰院士、魏俊年副研究员在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Construction of N-E bonds via Lewis acid-promoted functionalization of chromium-dinitrogen complexes》的研究论文，殷珠宝博士为论文第一作者，席振峰院士和魏俊年副研究员为论文共同通讯作者。

席振峰，中国科学院院士，北京大学教授，博士生导师。1983年在厦门大学获学士学位，1989年在郑州大学获硕士学位，师从金斗满研究员，1996年在日本分子科学研究所获博士学位，师从Tamotsu Takahashi教授，1996-1997年在日本北海道大学从事博士后研究。

席振峰院士的研究集中在氮气的活化与转化，致力于实现温和条件下直接从氮气高效合成含氮有机化合物。研究内容涉及金属有机化学、配位化学、光化学、电化学、有机合成化学及催化。

魏俊年，北京大学副研究员。2015年在北京大学获博士学位，师从席振峰院士和张文雄教授，2015-2016年在美国加州大学洛杉矶分校从事博士后研究，师从Paula Diaconescu教授，2017-2020年在美国加州大学旧金山分校继续从事博士后研究，师从Michael Evans教授。

魏俊年副研究员的研究领域围绕氮气的活化与转化，致力于实现温和条件下直接从氮气高效合成含氮有机化合物。

在这里，作者提出了一种Lewis酸促进策略，使用铬氮络合物[Cp*(IiPr2Me2)Cr(N2)2]K（1）从N2形成多种氮-元素键。

在Lewis酸AlMe3和BF3的帮助下，作者成功捕获了一系列短暂存在的中间体，并利用3d金属合成了含有N-B、N-Ge和N-P键的增值化合物，提供了一种分离不稳定中间体的方法。

N-C键的形成是在更容易的条件下实现的，避免了不需要的副反应。

DFT 计算表明，Lewis酸增强了前线轨道中二氮单元的参与，从而促进了亲电功能化。

此外，还实现了[Cp*(IiPr2Me2)CrNN(BEt3)(Me)]（8）中[NNMe]单元的Lewis酸取代和碱诱导的端位到侧位转换。

图1：通过缔合途径形成N-E键

图2：配合物2，3，4，6和7的合成及分子结构

图3：DFT计算

图4：合成和机理研究

图5：配合物8的进一步转化

综上，作者在Lewis酸的帮助下，从氮气合成了一系列含N-E（E=B，C，Si，Ge，P）键的配合物，为分离含N-B，N-Ge，N-P键的化合物提供了一种潜在的方法。

额外的Lewis酸不仅抑制了不需要的副反应，还为更容易实现的反应条件提供了可能。

此外，该研究实现了[NNMe]单元端位到侧位的转换，为N2的进一步转化创造了更大的机会。

这项研究将有助于开发更加可控和多样化的N2功能化反应的发展。

Yin, ZB., Wang, GX., Yan, X. et al. Construction of N-E bonds via Lewis acid-promoted functionalization of chromium-dinitrogen complexes. Nat Commun 16, 674 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-55998-5.

来源：华算科技