直流电（DC）电合成在过去的一个世纪中不断优化，在各种工业流程中发挥着举足轻重的作用。交流电合成具有极性反转和周期性波动的特点，在多种化学反应中可能具有优势，但其设备、原理和应用场景仍未得到充分开发。

在这项工作中，武汉大学雷爱文教授课题组介绍了一种可系统调整电流、频率和占空比的编程交流（pAC）电合成协议。代表性pAC波形的应用有助于交叉耦合和双官能化反应中铜催化的碳氢键裂解，这些反应在直流和化学氧化条件下表现不佳。此外，通过观察不同波形应用下催化剂的动态变化，可以深入了解其机理。相关研究成果以题为“Programmed alternating current optimization of Cu-catalyzed C-H bond transformations”发表在最新一期《Science》上。Li Zeng, Qinghong Yang, Jianxing Wang为本文共同一作。

本研究中开发的pAC方案代表了电合成领域的重大进步，可精确控制反应参数以实现选择性Cu催化的C-H键转变。定制波形、不对称电流和优化电极材料的集成提高了这些反应的效率和选择性。获得的机理见解让我们更深入地了解铜物质在这些转化中的作用，为电合成方法的进一步创新铺平了道路。所展示的底物兼容性和可扩展性强调了pAC方案彻底改变过渡金属催化反应的潜力。

雷爱文，武汉大学化学与分子科学学院教授，博士生导师；国务院政府特殊津贴专家（2020），第四届Yoshida Prize（吉田奖，2019），国家“万人计划”科技创新领军人才（2017），国家中青年科技创新领军人才（2015），英国皇家化学学会会士（2015），长江学者特聘教授（2014），国家杰出青年科学基金（2010），教育部高等学校科学研究优秀成果（科学技术）一等奖（2017，第一完成人），湖北省自然科学一等奖（2012，第一完成人）。担任（曾任）中国化学会催化委员会均相催化专业委员会副主任委员、中国化学会有机化学学科委员会委员，中国化学会物理有机化学专业委员会委员，Chemical Reviews、Chem、ACS Catalysis顾问编委、Chemistry-An Asian Journal、Chinese Chemical Letters编委，ChemSusChem国际顾问编委。