Fischer 和 Tropsch 最初提出的用于
一氧化碳 (CO) 氢化链的机制涉及来自碳化物衍生的表面亚甲基的 CC 偶联。能够捕获这些复杂
化学步骤的单个分子系统迄今为止是未知的。在此,我们展示了质子和
氢化物顺序添加到源自 CO 的末端
碳化钼。所得阴离子亚甲基在低温 (-78 °C) 下与 CO (1 atm.) 结合以释放乙酮。重要的是,以
氢化物 (H- = 2e- + H+) 的形式同步传递两个还原当量和一个亲电子试剂,可促进碳炔前体形成亚烷基,并在比之前描述的更温和的条件下实现偶联
化学单电子还原步骤。热力学测量涵盖了促进从碳化物形成亚甲基的
水合度和酸度要求,这在 H2 异质分解时是可行的。直接碳化物羰基化研究证明,在 CC 偶联之前形成亚甲基对有机产物释放至关重要。光谱研究、单甲
硅烷基化模型系统和量子力学计算提供了对该反应序列机械细节的洞察,这是费托合成初始阶段的罕见模型。