今天介绍加州理工学院Theo Agapie课题组于2016年发表在nature上的工作。这篇文章最早发表出来的时候，我对CO活化并没有太多兴趣，反应方程式看得一头雾水，也没有明白这个反应有什么意义。直到两年前到了密歇根的课题组，才明白CO活化为什么重要，以及Agapie的这份工作为什么能发在nature上。也正是这篇文章使得我对负价过渡金属配合物产生了兴趣。

首先介绍作者其人。Agapie应该是one of the major players in modern organometallic chemistry。他1979年出生于罗马尼亚，中学阶段两次获得国际化学奥赛银牌。2001年在MIT获得本科学位，导师为Kit Cummins，本科阶段即以第一作者发表一篇JACS，一篇OM，一篇InorgChem。2007年在Caltech获得博士学位，导师为John Bercaw。这两所学校的化学院是当今金属有机配合物领域最好的两个机构，他的两个导师也是本领域健在的人里面最顶尖的几个人之一（十个人？）。随后在加州大学伯克利分校开展博士后研究。2009年回到母校Caltech开始独立工作。2014年被评为教授。在美国的学术体系中，一般入职5年左右才能评tenure（终身教职），给副教授。然后再等3-5年才能评正教授，也有很多人终生无法升到正教授的位置。Agapie能在5年多的时间里在美国最顶尖机构评上正教授，非常罕见。由于他很年轻，因此不出意外的话，我们在接下来的30-50年中将不断地看到他的新工作发表。

Agapie的兴趣集中于金属有机化学的多个领域，其中最具有代表性的工作应该是光合作用的析氧中心（Oxygen-Evolving Complex, OEC，上图左边)的关键结构Mn4CaOn簇合物(上图中间）的模拟（上图右侧，文章发表在science 2011，333，733），我们以后有机会的话将会介绍。另外，在对三联苯双膦（terphenyldiphosphine）配合物方面同样做了大量工作，展示了金属-苯环之间的pi-相互作用在金属有机化学中的广泛引用。本文即介绍他用这一配体的钼配合物活化CO方面的工作。

当前学术界研究CO活化的意义主要有两个：一是将CO视作温室气体CO2还原的中间产物，是CO2利用和转化的一部分；二是作为工业合成气（CO + H2）的组成部分之一，而合成气可以从煤、天然气、或生物质制得，因此可以减少当今化工过程对石油原料的依赖。作为富煤少油的国家，后者对我国尤其具有重要意义。

CO活化的难点在于C≡O叁键键能很强（1072 KJ/mol），是目前已知最强的化学键。CO在工业上主要用于生产甲醇和长链有机物（n≧2），后者又称费托合成。然而这两个过程均需要在高温高压下进行。为了发展温和条件下的CO催化转化过程，需要对CO的活化机理进行研究。传统的金属有机化学仅擅长研究单电子过程或两电子过程，而不擅长处理多电子过程。然而CO的活化过程都是多电子、多质子过程，反应中会有非常多的中间体，反应路径也会非常复杂，因此通常需要两个或多个金属的协同作用。本文仅用一个金属就实现了CO的四电子还原，当然成功的关键是使用了负价过渡金属配合物（反应见上面的图）。