韩布兴院士领衔！中科院化学所李鹏松/「国家优青」朱庆宫JACS | Cr−W−Cr基序中自旋排列促进二甲胺自偶联电合成DMF！

背景：N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是重要的化工中间体和溶剂，传统工业生产依赖化石原料一氧化碳和二甲胺，存在高能耗、高排放和安全风险等问题。电化学合成DMF利用可再生电力，但现有方法需外加碳源且受竞争反应和C-N偶联能垒高的限制。研究目的：开发一种无需外部碳源、通过二甲胺自偶联直接电合成DMF的高效策略，并阐明催化剂自旋排列对反应的关键作用。结论：研究首次设计出具有Cr-W-Cr基序的Cr2WO6催化剂，其中Cr位点的正负自旋磁矩形成“自旋接力”活性中心，促进了中间体的自旋匹配C-N偶联，将反应能垒显著降低至0.7 eV。在温和条件下实现了45.0%的法拉第效率和最高60.0 μmol cm-2 h-1的产率，为DMF的绿色合成提供了新途径，并确立了自旋排列作为电催化C-N键形成的重要设计原则。