聚酰胺类材料是开发最早使用最广的热塑性工程材料，其中聚酰胺-6（尼龙6）广泛应用于纤维，工程塑料等领域。由于己内酰胺是尼龙6制备中的关键单体，每年己内酰胺的需求量仍在逐步增加，其产能已达到每年890万吨。传统的己内酰胺合成包括环己酮肟的制备和环己酮肟的贝克曼重排两个步骤。相比于简单的贝克曼重排反应，传统的环己酮肟的制备过程中需要使用到易爆炸的高浓度羟胺溶液，因此有必要开发出一种更加高效安全的策略从氮氧化物和环己酮直接合成环己酮肟。

近几年来，电催化合成通过电子代替传统的氧化还原试剂，直接合成高附加值产物，加速了有机电合成工艺的复兴。在前期关于硝酸根还原和有机物还原研究的基础上，湖南大学王双印、邹雨芹团队发展了一种从氮氧化物和环己酮直接电合成环己酮肟的方法，并且提出了一种如何从促进C-N偶联关键中间体积累的角度设计高效C-N偶联催化剂的策略。

首先，从氮氧化物还原的角度考虑，高效电合成环己酮肟的催化剂需要富集关键中间体*NH₂OH。氮氧化物还原的路径较为复杂，根据文献报道我们选用了两种走不同路径的模型催化剂铁和钯。通过密度泛函理论，微分电化学质谱，原位同步辐射红外等手段，作者证明了在铁表面更容易富集*NH₂OH从而促进了C-N偶联反应。

其次，另一种关键中间体吸附态环己酮（*CYC）的积累也至关重要。要促进*CYC的积累，就必须要求电催化剂对环己酮具有较好的吸附能力和较差的加氢能力。作者分别得到了钯和铁上的环己酮加氢的极化曲线，相同库伦量的电解测试以及DFT计算得到的环己酮加氢的自由能变化台阶图。这些结果都证明了铁对环己酮具有很强的吸附能力和交叉的加氢能力，更有利于*CYC的富集促进C-N偶联反应。

在铁和钯上的产物选择性测试证明了铁的确是电合成环己酮肟的高效电催化剂，基于此，作者在流动池上实现了环己酮肟的克级制备，证明了该方法在工业放大中的潜力。在该工作中，作者不仅设计了一种更加安全高效的从氮氧化物和环己酮直接电合成尼龙前驱体的策略，并且提供了一种从中间体积累的角度设计C-N偶联反应高效电催化剂的新思路。