氨气是重要的无机化工产品，全球的氨年产量达到近1.6亿吨，中国占约三分之一。氨可以用于生产化肥，染料，高能物质，近来氨气的储氢用途引起了广泛关注。与液氢相比，液氨的单位体积能量密度高，易于存储、运输，同时氨气的爆炸极限范围窄，使用上安全系数高。与目前作为人类能源基石的化石类燃料相比，氨是可再生物质，而且释放能量的副产物是水和氮气，无温室气体的排放。鉴于这些优点，氨气作为储氢材料的前景广阔，获得了广泛关注。但在有机反应方面，与成熟的过渡金属催化的氢气氢化反应相比，氨气作为氢源的应用还需要发展。

近日，南京大学的程旭课题组报道了氨气作为氢源的电化学氢化反应，反应无需使用过渡金属，具有不同于氢气氢化反应的化学选择性。

在该工作中，常温常压的氨气可以在碳电极表面还原α,β-不饱和烯烃，芳基共轭烯烃；而非共轭烯烃则完全耐受。反应对于杂环具有相容性，如具有配位能力的吡啶官能团，既不会影响反应的进行，也不会被反应影响，其它杂环如噻吩也可以兼容。以往对氢化敏感的官能团如硫醚、苄氧酰基（Cbz）、烯丙氧酰基（Alloc）都可以经受这个电化学过程。除烯烃底物之外，反应可以实现炔烃的氢化。进一步的，利用相同的策略，研究人员实现了酮羰基的还原，通过控制反应电压，可以实现酮到醇，酮到烷基，醇到烷基的多种选择性。

之后，研究人员利用自由基钟实验，同位素标记实验，电化学数据测量等多种方法，对反应的历程进行了初步探究，建议了一个电极表面的高速电子转移-质子转移过程。氨气电化学氢化反应的电流效率可达54%，易于放大，无需过渡金属催化剂，该成果发表在德国应用化学，DOI:10.1002/anie.201813464and0.1002/ange.201813464，Jin Li, Lingfeng He, Xu Liu, Xu Cheng,* Guigen Li。第一作者是2015级博士研究生李进（已毕业）。该工作受到自然科学基金，化学化工学院双一流团队基金的资助。