【摘要】 科学指南针主导的研究项目成果正式发表于SCI一区期刊《Organic Chemistry Frontiers》2026年第2期封面。该研究通过高精度量子化学计算与多维实验表征，系统揭示了DDQ促进缺电子烯烃反应的全新机理——加成耦合电子转移（ACET）机制，对沿用数十年的传统单电子转移（SET）反应机理提出了创新性修正，解决了有机化学中长期存在的机理争议。

近日，由科学指南针主导的【计算指导下的化学反应机理研究和新型反应设计】项目最新成果，正式发表于SCI一区期刊 《Organic Chemistry Frontiers》，并入选2026年第2期封面文章。

本研究项目包含机理假设、计算验证和实验表征，系统揭示了 DDQ 促进缺电子烯烃反应中的全新反应机理——加成耦合电子转移（addition-coupled electron tranfer, ACET）机制，对沿用数十年的传统单电子转移（single electron transfer, SET）反应机理提出了创新修正。

 

科学指南针合作计划支持对象马钰淼为本文一作

唯理计算工程师徐洞天为本文二作

 

01高精度计算，揭示 DDQ 反应的真实基元步骤

唯理计算团队通过 DLPNO-CCSD(T)、NEVPT2 等高精度量子化学计算，系统分析反应能垒与电子结构，发现传统 SET 路径在缺电子烯烃体系中在热力学与动力学上均难以成立。

基于团队此前提出的 ACET（加成耦合电子转移）机制假说，本文的工作首次对其从实验上进行了充分验证，并通过进行了系统性计算验证明确了电子转移并非独立发生，而是在成键过程中同步完成，且反应机理会随底物与条件变化，在 ACET 与经典亲电加成之间连续过渡。这一计算结论，直接回应了有机化学中关于 DDQ 反应机理长期存在却始终未被统一解释的争议。

Fig.1(b)Schematic concept of ACET and the key mechanism proposed in this work.

 

02关键实验表征，验证成键-电子转移耦合路径

围绕“是否存在 SET 中间体”“反应究竟如何发生”这两个核心争议，科学指南针自营实验室测试团队完成了核磁、EPR、电化学、GC-MS 及红外等多维实验验证。

结果显示：在缺电子烯烃体系中，并未观测到与 SET 路径相符的自由基特征；反应路径与计算预测的“成键-电子转移耦合过程”高度一致。上述实验逐条对应并验证计算提出的关键判据，为 ACET 机理提供了直接支撑。

 

03封面设计，科研可视化的科学表达

本研究的期刊封面图，由科学指南针科研绘图团队完成，将 DDQ 反应中两种关键反应路径的“并存与选择”特性，与古希腊双生神祇的意象相结合，隐喻 ACET 机理与传统路径之间的内在关联与分化逻辑，将抽象机理转化为直观视觉结构。

在表达上，通过深空宝蓝与暖调米金的配色，使关键化学结构在画面中保持清晰、可读，确保科学信息不被装饰性元素干扰。

科研绘图团队完成期刊封面图

 

近年来，科学指南针已多次深度参与高水平科研成果产出：2026 年 1 月，携手厦门大学登上《Science》正刊；2025 年，获得国自然面上项目资助，并作为共同通讯作者在《Advanced Energy Materials》发表纯计算论文。同时2025 年，科学指南针已助力 3695 篇高水平论文发表，用户覆盖 491 所高校院所，89% 发表在 SCI 一二区期刊。

未来，科学指南针将持续投入资源，支持更多有价值的科研问题做系统的研究、验证和呈现，助力科研高质量发展。