非均相單原子催化劑（SACs）因其最大化的原子利用率和明確界定的活性位點而備受關注，但由于其有限的配位空間和反應活性，它們在多階段有機交叉偶聯反應中常常面臨困難。
有鑒于此，新加坡國立大學呂炯教授、吳杰教授、新加坡南洋理工大學吳冬霜、南方科技大學王陽剛助理教授、北京大學海曉助理教授等報道了一種結合晶面工程的“錨定-借用”（anchoring-borrowing）策略，通過將外來單原子錨定在具有特殊性質的可還原載體的特定晶面上，開發出了結構巧妙的單原子催化劑（ASACs）。
本文要點：
（1）
巧妙設計的的單原子催化劑展現出適應性配位能力，在均相和非均相交叉偶聯反應中，能夠繞過在單個金屬位點上實現二價態提升所需的氧化加成的前體。例如，Pd1-CeO2(110)的結構單原子催化劑在與更容易獲得的芳基氯以及具有挑戰性的雜環進行偶聯反應，表現了優異且高效率的活性，其TON高達45,327,037（超越了傳統催化劑）。
（2）
機理研究表明，結構巧妙的單原子催化劑能夠利用動態結構變化，使用可還原的載體作為電子儲存，顯著降低了反應的能壘。此外，單原子催化劑能夠應用于可規?；母咚傺h流動合成技術，并且能夠高效率合成具有生物學意義的化合物、藥物中間體以及活性藥物成分（APIs），因此展示了其可持續精細化工生產方面的巨大潛力。
參考文獻
Shi, J., Wang, G., Tian, D. et al. Defying the oxidative-addition prerequisite in cross-coupling through artful single-atom catalysts. Nat Commun 16, 3223 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-58579-8
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58579-8
