奧地利科學(xué)技術(shù)研究所（ISTA）研究團隊在《自然·催化》發(fā)表論文，宣布開發(fā)出一種可見光激活的新型鎳基催化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過特定配體設(shè)計，顯著降低反應(yīng)所需的鎳金屬用量，為制藥與精細化工合成提供了更高效、低成本的替代方案。

傳統(tǒng)有機合成中的關(guān)鍵偶聯(lián)反應(yīng)多依賴鈀催化劑，雖效率高但資源稀缺且成本昂貴。鎳雖儲量豐富且價格低廉，但以往因活性不足及底物兼容性差難以大規(guī)模應(yīng)用。該團隊由Bartholom?us Pieber教授領(lǐng)導(dǎo)，聯(lián)合布拉格化學(xué)與技術(shù)大學(xué)的Daniel Bím等人，針對鎳催化劑失活機制進行攻關(guān)，成功設(shè)計出新型配體以穩(wěn)定活性鎳物種。

新系統(tǒng)的核心突破在于利用藍光LED直接激活鎳催化劑。實驗表明，該方法可高效構(gòu)建碳-氮、碳-氧、碳-硫及碳-磷鍵，并能兼容空間位阻較大的親核試劑，突破了此前Ni(I)/Ni(III)體系的局限。研究團隊共合成了超過150種化合物，涵蓋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)至復(fù)雜藥物分子（如氟西?。?，并完成了克級放大合成驗證。

定量數(shù)據(jù)顯示，該催化體系可將金屬負載量降至100 ppm（即0.01%摩爾比），單分子催化劑Zui高可實現(xiàn)10,000次周轉(zhuǎn)生成產(chǎn)物。研究人員指出，此類超低負載量以往僅見于鈀基催化，鎳基體系的實現(xiàn)大幅降低了原料消耗與工藝成本。該成果發(fā)表于2026年9月29日的《自然·催化》，題為《Ligand design broadens Ni(I)-catalysed C(sp2)–heteroatom couplings of aryl bromides at low catalyst loadings》。