过渡金属催化的交叉偶联反应是创制医药、农药及材料分子的重要工具。传统的偶联策略通常涉及两组分之间的反应，构建单一化学键。多组分之间交叉偶联则可一步形成多根化学键，具有高效、快速及不必分离中间体的特点，但因其副反应较多、面临化学选择性挑战。目前已报道的三组分反应多涉及两组分底物对烯烃加成或与重氮化合物反应，通过断裂底物的两根偕碳化学键、同步生成两类新键的三组分偕型交叉偶联仍面临困难。挑战主要在于活化与断裂两根偕碳化学键、实现其与另两种电性截然相反的亲核与亲电试剂之间的选择性交叉偶联。
针对上述合成难题，曾小明团队以廉价二氯化铬为催化剂前体，有效地实现了惰性偕二氟代烃与有机镁及氯硅烷/对甲苯磺酸盐之间的三组分偕型交叉偶联、构建前手性的叔碳和季碳中心。并以环状单氨基卡宾-铬络合物为前体、通过镁还原生成零价铬，将其与偕二氟代烃反应。高分辨质谱检测到烷基卡宾-铬中间体，暗示铬金属可连续活化偕二碳-氟键、生成Fischer型铬-卡宾中间体。通过与中科院化学所陈辉研究员合作，理论计算表明低价铬活化偕二碳-氟键克服较低能垒、形成的铬-卡宾优先与格式试剂反应、进而活化氯硅烷形成硅自由基、采用独特的内层自由基偶联形成碳-硅键。该三组分偕型交叉偶联可用于高效合成多种抗癌分子及市售药物，为快速构建含叔碳和季碳的分子砌块提供了新策略。
该研究以“Chemoselective Three-Component Geminal Cross Couplings of Dihaloalkanes with Cr Catalysis: Rapid Access to Tertiary and Quaternary Alkanes via a Metal–Carbene Intermediate”发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，第一作者是365英国上市公司学院博士研究生王莎、中科院化学所龙林宏。化学学院曾小明教授、中科院化学所陈辉研究员为共同通讯作者。
