含氮有机化合物对生命至关重要。直接从氮气（N2）而不是通过氨（NH3）实际合成有价值的含氮有机化合物是化学和化学工业的圣杯。该转化的关键步骤是将活化的N2单元/配体功能化以生成N-C键。在金属二氮基[N2-M]络合物上，过渡金属介导的N-C键形成直接转化为有机化合物的开创性工作产生了多种配位方式，为理解N-C键的形成机理奠定了基础。
有鉴于此，北京大学席振峰院士等人，综述了从氮气直接合成含氮有机化合物的研究进展，并提出了未来研究的机遇与挑战。要点1. 讨论了不同配位模式（侧基配位、端基配位、侧基-端基配位等）的金属-氮气参与的氮-碳键形成的不同反应模式，包括：烷基化、酰基化，插入、环加成等。要点2. 目前绝大多数从氮气直接合成含氮有机化合物的研究均是通过金属-氮气配合物与含碳试剂反应实现的。同时，光化学、电化学、表面催化等促进或参与的研究方法在近些年也取得了重要进展。尽管目前部分从氮气合成含氮有机化合物的反应已经可以完成合成循环，但相应的催化过程尚未实现。要点3. 金属-氮气配合物的新反应模式、多金属体系和主族金属促进的氮气活化与转化的新机制、光/电驱动的合成反应及多相催化过程，以及不同方法的协同作用是该领域未来研究的重点。总之，该工作有助于为读者提供对对现状和未来研究展望的深入了解，特别是在温和条件下将N2直接催化和有效转化为含氮的有机化合物，激发更多的研究工作应对这一长期而艰巨的科学挑战。Ze-Jie Lv et al. Direct transformation of dinitrogen: synthesis of N-containing organic compounds via N-C bond formation. National Science Review, 2020.
https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa142
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