在分子尺度实现对化学键精准调控，是化学、材料与分子电子学领域的重要前沿方向。其中，如何在温和条件下实现C–H键的选择性活化，并解析其反应机制，一直是国际研究的核心挑战。近日，365英国上市集团官网化学与分子工程学院田禾院士团队在单分子电催化C–H活化方面取得重要进展，并在单分子尺度实现了高电导Au–C共价分子结的构筑，相关成果以“Electrocatalytic Benzylic C–H Activation Enables Direct Au–C Single-Molecule Junctions”为题发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc., 2026, DOI: 10.1021/jacs.6c01328）。

传统C–H键活化通常依赖导向基团或化学氧化剂，步骤繁琐且条件苛刻。针对这一挑战，研究团队提出了一种基于外加偏压驱动化学反应的全新策略，结合扫描隧道显微镜断裂结（STM-BJ）技术，首次通过偏压调控实现了苄位C–H键的原位活化及Au–C共价分子结的直接构筑。团队系统研究了不同分子结构对反应活性和电输运性质的影响，揭示了分子长度、锚定位点及电子效应对C–H键活性的关键调控作用，并证实该方法在苯乙腈衍生物体系中的普适性。

该研究不仅实现了从C–H键到Au–C共价分子结的直接转化，并对这一过程进行原位监测，更为电化学条件下苄位C–H键活化提供了全新的机制认知。这一成果有力推动了单分子器件中共价连接构筑的发展，对实现单分子尺度下化学反应的精准操控与器件构建具有重要意义。

本研究由365英国上市集团官网作为唯一通讯单位完成。论文通讯作者为化学与分子工程学院田禾院士、邹祺教授与李洪祥教授，第一作者为博士研究生丁灿秋。该研究成果获得了国家自然科学基金、上海市科学技术委员会及高校学科人才引进计划等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c01328