有机电化学合成是一门利用电化学技术进行有机合成的交叉学科,其最核心的原理是化学物质在电极的表面进行电子交换以实现氧化还原的效果,从而能减少甚至避免化学氧化还原试剂的使用。此外,电化学可以对电流或电压的大小进行调控,提高反应的效率和选择性。目前,有机电化学合成可以简单地分为电化学氧化反应和电化学还原反应。既可以直接通过反应底物在电极表面的电子得失的方式实现,又可以通过电化学介质传递电子的方式实现。其中,电化学介质的氧化还原电位一般低于反应底物的氧化还原电位,能降低反应所需电压,使反应更温和,选择性更好。总之,电化学技术为有机合成提供构建C-C键、C-N键及C-O键等其它C-X键和X-X键的新选择。二氧化碳是一种随处可见的、可再生的一碳资源。同时,二氧化碳还是一种严重的温室气体。地球将从太阳那吸收的部分能量以长波辐射的形式向太空释放,而其中的一部分却二氧化碳吸收,留在大气中,导致地球变暖。因此,二氧化碳的固定不仅可以增加资源利用率,还可以改善温室效应。不过,由于其热力学稳定性高和动力学惰性的特质,在有机合成中固定二氧化碳的条件一般比较苛刻。目前的研究报道中,有机化学家主要固定二氧化碳生成羧酸和氨基甲酸酯等其它有机物。利用催化二氧化碳形成C-C键合成羧酸的反应主要局限于典型的π电子体系或卤化物与金属形成的有机金属物种。而合成氨基甲酸酯等其它有机物的主要方法是利用高能底物或反应中间体与二氧化碳反应,如胺类和原位产生的亲电苯炔。本文内容主要分成两个部分,首先论述了有机电化学合成和二氧化碳固定的代表性工作。第二部分则是研究了有机电化学合成方法在固定二氧化碳当中的应用。具体来说,在一个大气压力二氧化碳、无金属、无化学氧化剂的条件下,酮类、胺类与二氧化碳一锅合成氨基甲酸酯衍生物。氨基甲酸酯结构单元广泛存在于天然产物、农业产品和医药分子中,有着不错的医用和农用价值。而传统氨基甲酸酯的合成需要依靠剧毒的光气及其衍生物,或者需要底物的预官能团化。然而,我们的方法采用安全无毒的二氧化碳代替了光气及其衍生物,并利用原位C(sp3)-H官能团化的策略一锅合成氨基甲酸酯,符合绿色化学环境友好和原子经济性高的理念。