目前幾乎所有人工合成的含氮有機化合物都需要經過工業合成氨（NH3）。而傳統的工業合成氨過程 (Haber-Bosch Process)條件極其苛刻。據推算年耗能占全球能耗的2%左右，需消耗約25%的化石資源，并且産生大量溫室氣體。因此，将氮氣直接、高效、溫和地轉化為含氮有機化合物，而不經過NH3, 是解決以上問題的重要途徑之一。但迄今相關文獻報道很少, 催化反應體系還沒有實現（見中文綜述：從氮氣直接合成含氮有機化合物，李嘉鵬 殷劍昊 俞超 張文雄 席振峰，化學學報 2017, 75, 733-743）。

 最近，席振峰/張文雄課題組實現了由稀土金屬钪（Sc）促進的，直接由氮氣、MeOTf和親電試劑等有機底物反應高效合成肼衍生物的過程。他們分離和表征了(N2)2−-, (N2)3−-和(N2Me2)2−-Sc中間體，并發現CO能有效插入(N2Me2)2−-Sc中間體的Sc−N鍵中，實現了N2與CO的高效偶聯（Scandium-Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via N−C Bond Formation. Ze-Jie Lv, Zhe Huang, Wen-Xiong Zhang,* and Zhenfeng Xi,* J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8773−8777）。

該工作首次實現了稀土金屬促進的從氮氣直接合成含氮有機化合物。稀土金屬對于我國的發展具有特别的重要意義，該工作對于稀土金屬的高效利用展示了一個新途徑。論文的第一作者為博士研究生呂澤傑。該工作得到了國家自然科學基金、北京分子科學國家研究中心和beat365化學學院的大力支持。