有机电化学是一个新兴的领域，它避免了使用化学氧化还原试剂，而是依赖于电极表面的电势来推动氧化还原过程。与使用化学还原剂相比，这种电化学方法更具可调节性，因为电压可以与催化剂的电位相匹配。除此之外，电化学方法还避免了因使用非均相还原剂而常遇到的重现性困难，并且可以在中性条件下进行，而不像使用碱性均相还原剂（如四(二甲氨基)乙烯）那样。然而，电化学条件在还原偶联反应中的应用仍然不成熟，特别是涉及到所采用的烷基电离体的情况。最近报道了一种利用电化学镍催化的烷基吡啶盐与芳基卤化物进行还原偶联反应的方法。他们采用高通量实验（HTE）技术进行快速反应优化，并对广泛的药物相关结构多样性芳基卤化物进行了评估，其中包括复杂的药物样品。此外，他们还发现该转化反应与一级和二级烷基吡啶盐均兼容，并能在不同条件下进行。除此之外，他们还深入研究了利用二级烷基吡啶盐进行偶联反应的机理，以提高反应效率。通过对电化学和非电化学方法进行系统比较，他们揭示了电化学方法在选择性方面表现出与众不同的优势。
鉴于电化学催化反应的这些优势，他们致力于开发一种镍催化的电还原偶联方法，用于烷基吡啶盐与芳基溴化物的反应。虽然烷基吡啶盐的电化学和电光化学活化已经在各种自由基捕捉剂（如迈克尔受体和杂环芳烃）的作用下得到证明，但在镍催化下实现卡特里茨基盐与芳基溴化物的电化学偶联反应仍然困难重重。对于这种镍催化反应，电还原条件的开发面临一个特殊挑战，即与其他烷基亲电体（如烷基卤化物和氧化还原活性酯，见图A）相比，烷基吡啶盐具有相对较正的还原电位（E1/2约为-1.4V vs Fc/Fc+）。由于烷基吡啶盐更容易被还原，它们可能会被优先还原，而不是镍中间体，从而通过捕捉二氢吡啶基自由基或烷基自由基的二聚化或还原反应（见图B）导致副产物的生成。此外，有效的催化循环依赖于平衡芳基卤化物的氧化加成速率和烷基吡啶盐的活化速率。一级和二级烷基吡啶盐之间C-N解离速率的差异常常使它们无法在相同条件下偶联，且二级烷基吡啶盐的快速自由基解离可能会胜过芳基溴化物的氧化加成。这些挑战还因金属电极在无电流的情况下也可能起到还原剂作用而更加严峻。标题：Nickel-Catalyzed Electroreductive Coupling of Alkylpyridinium Salts and Aryl Halides 作者：Jiantao Fu, Windsor Lundy, Rajdip Chowdhury, J. Cameron Twitty, Long P. Dinh, Jessica Sampson, Yu-hong Lam, Christo S. Sevov,* Mary P. Watson,* and Dipannita Kalyani* 链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.3c01939
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