酰胺键作为一类重要的共价键广泛存在于天然产物、精细化学品及合成药物等有机分子中并发挥重要作用。特别是，α-酮酰胺既能作为多功能合成子实现不对称选择性官能化，也可用于构建特殊药物分子。启发于传统的合成方法，开发新型高度集成的合成系统具有重要的研究意义和应用价值。电催化技术因其反应条件温和、功能多样化的特点，不仅能够避免使用高危氧化剂或还原剂，同时在调控化学/区域选择性以及实现多功能合成方面表现出显著优势。值得注意的是，在电化学能源催化中，可行的电解配对串联合成方案尚未有效开发。这是一种独特的双串联策略，可在电能的驱动下实现双极的串联反应，提高中间产物利用率的同时缩减纯化步骤，有望为复杂分子的高效、绿色合成提供创新性解决方案。

近日，中国科学院福建物质结构研究所的朱起龙团队联合南方科技大学徐强院士团队提议了一种类金属酶的双功能单分子异质结催化剂（MimNiPc/CNT）驱动的电解配对串联合成系统，该系统通过阴极CO₂还原（ECR）中继的氨基羰基化和阳极碘介导的酮酰胺化实现了酰胺和α-酮酰胺的模块化同步合成，这种电解协同系统有望实现能源优化、环境管理与靶向合成的一体化。值得注意的是，实现了活性位点全暴露和高效质荷传输的MimNiPc/CNT双功能催化剂不仅适用于平行电解配对串联，而且适用于发散式和顺序式电解配对串联；得到的酰胺和α-酮酰胺增值产物的分离收率高达90%。此外，详细的同位素标记和质谱跟踪实验揭示了双串联合成中的反应机理。总之，该工作通过二十多个配对串联合成案例论证了这种“一石二鸟”合成方案的灵活性和可扩展性，为更多精准电催化合成提供了实验参考。

Modular Synchronous Synthesis of Amides and α-Ketoamides Realized by Matching Electrolysis-Paired Tandems

Dr. Qing Li, Prof. Dong-Dong Ma, Jianqiang Zhao, Dr. Wenbo Wei, Dr. Shu-Guo Han, Prof. Xin-Tao Wu, Prof. Ruqiang Zou, Prof. Qiang Xu,  Prof. Qi-Long Zhu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202503440