甲烷作为丰富的自然资源是生产高价值碳氢化合的理想原料。然而，由于甲烷分子中C-H键难以被选择性地活化，其大规模的工业应用仅限于首先对其进行重整反应以产生合成气（一氧化碳和氢气），随后再费托合成，以形成液态碳氢化合物。以乙酸的合成为例子，工业上有两种方法，Monsanto催化法和Cativa催化法，其关键都是以一氧化碳为原料的甲醇羰基化步骤。而甲醇则是通过甲烷重整反应生成的一氧化碳的氢化反应生成的。鉴于甲烷重整存在能耗高和效率低等不良问题，研究人员迫切需要寻找其他直接利用甲烷的反应途径。

仔细观察乙酸分子可以发现，乙酸可以通过直接耦合甲烷和二氧化碳来制备乙酸。这种方法可以直接利用两个温室气体且原子效率可以达到100%。然而，由于两种底物分子都非常稳定且难以被活化，直接耦合这两种分子变得异常困难。近日，美国波士顿学院王敦伟教授团队设计出一种集成路线，通过电催化二氧化碳还原反应和水氧化反应生成一氧化碳和氧气，然后经过热催化甲烷氧化羰基化反应，直接从这两种温室气体高选择性地（>80%）制备了乙酸。

在这两种底物中，二氧化碳因其热力学稳定性较难活化，而甲烷的活化主要是由于动力学势垒较高。实际上，二氧化碳的活化问题已经被广泛的研究和报道，例如，电化学二氧化碳还原反应可以高选择性（>90%）和收率地生成中得到一氧化碳。可惜的是，这个重要的原料在经过电催化二氧化碳还原反应生成后很少被利用。因此，这也是作者展示了将一氧化碳/氧气生产与氧化羰基化相集成的首个实例。商业上可获得的酞菁钴和二氧化铱被选择作为二氧化碳还原和水氧化反应的催化剂。在11.1 mA/cm²的恒定电流下，在22小时后，二者达到4 bar和2 bar，是比较合适甲烷氧化羰基化反应的压力。

经过对甲烷，一氧化碳，氧气在铑单原子催化下对生成乙酸产率和选择性的优化，他们发现总压为24 bar （三者比例为9:2:1）时，乙酸的产率和选择性是最高的。随后，他们将所得最优条件应用于两步的集成反应中，得到了有>80%选择性和良好产率的乙酸。

在这篇工作中，王敦伟教授团队应用了电催化阴阳两极的产物，成功地利用两种温室气体合成了乙酸。鉴于氧化羰基化在合成化学中的广泛应用，此方法预计有广泛的应用前景。