氧化交叉脱氢C-H/C-H官能化是构建C-C键的简单高效的合成方法。传统的氧化脱氢过程需要使用大量的氧化剂，并且伴随着大量化学废弃物的产生。因此，开发绿色高效的氧化脱氢催化合成体系具有重要意义。电化学合成可以直接利用电能来实现复杂多样的化学反应，是一种绿色温和且高效的有机合成方法。随着近几年的高速发展，电化学催化合成已经成为绿色有机合成化学的重要研究领域之一。

中国科学技术大学郭昌教授课题组专注于不对称电合成方法学开发，近期报道了一种镍催化阳极氧化策略，通过电化学单电子氧化生成吲哚、吡咯和呋喃等杂环自由基阳离子中间体和手性催化剂结合的α-羰基自由基物种，实现了羰基α-位C-H/C-H不对称交叉脱氢杂芳基化反应。DFT理论计算表明，吲哚、吡咯和呋喃的自由基阳离子中间体具有不同的原子自旋分布，吲哚的C-3位、吡咯和呋喃的C-2位显示出更高程度的自由基特征。

在最优条件下，作者对杂环底物和酰基咪唑底物的适用范围进行了考察。结果表明，不同取代的吲哚、吡咯和呋喃以及不同链长的酰基咪唑底物都能得到非常好的结果。当吡咯和呋喃的C-3位有取代基时，反应主要发生在C-2位。使用2,5-二取代的吡咯参与反应时，能够以高对映选择性生成C-3位偶联的产物。

随后，作者对该反应的应用价值进行了探究。首先，作者进行了放大量反应，能够以97%的产率和97%的对映选择性得到目标产物3e。随后，经过简单的化学转化，可以将产物转化为相应的酮、酯、醇和羧酸衍生物。为了验证该反应在合成上的应用，作者应用该方法实现了(-)-COX-2 inhibitor、(+)-acremoauxin A以及(+)-pemedolac的高效不对称全合成，并且对映选择性均保持不变。

为了进一步探究反应机理，作者进行了一系列验证实验。首先通过循环伏安曲线测得相应组分的氧化电位，说明了手性镍配合物与酰基咪唑底物相结合后生成的反应活性中间体具有较低的氧化电位。随后，通过自由基捕获实验，证实了反应过程中手性催化剂相结合的α-羰基自由基中间体和吲哚阳离子中间体的生成。作者在进行循环伏安曲线实验时发现，二茂铁作为反应媒介仅与催化剂结合的酰基咪唑中间体之间存在电子交换，与杂环底物之间并无明显电子交换。

在该工作中，郭昌教授课题组发展了一种不对称电化学交叉脱氢偶联反应，温和高效地实现了手性α-羰基杂环化合物的对映选择性合成。该方法具有高区域选择性、优异的对映选择性、良好的产率和出色的官能团容忍性，为合成多样性的生物活性分子提供了一个可靠的平台。