乙烯（C₂H₄）原料与二氧化碳（CO₂）进行水/二羧化反应以生产高附加值的羧酸，是一种具有工业相关性但极具挑战性的反应，因为乙烯和二氧化碳的反应活性极低。
基于此，2025年3月11日，中国科学技术大学马骏等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Tunable Hydro/Dicarboxylation of Ethylene with CO2 via a Barrierless Radiolytic Free-Radicals Pathway》的研究论文。
在此，作者提出了一种有效的策略，通过高能水辐解催化二氧化碳和乙烯的混合物，合成丙酸和琥珀酸。该过程涉及通过水合电子与二氧化碳的无能垒结合生成二氧化碳自由基阴离子，从而在常温下实现乙烯的连续羧化，效率高达81.4%。
利用易于获得的电子束辐照，作者实现了羧酸的联合产率达到0.34 mmol·L⁻¹·min⁻¹，这是现有方法无法实现的。
值得注意的是，水羧化和二羧化产物的选择性取决于剂量率/束流强度：高剂量率辐照有利于琥珀酸的形成，其比例产率可达65.4%，而较温和的条件则可实现85.1%的丙酸产率。
作者建议，这种羧化方法的简单性和高效性将促进可持续化学工业中的碳循环。
Tunable Hydro/Dicarboxylation of Ethylene with CO2 via a Barrierless Radiolytic Free-Radicals Pathway, J. Am. Chem. Soc.（2025）.https://doi.org/10.1021/jacs.4c17761
