掌性碳-碳鍵，是合成藥物、天然物與功能材料時不可或缺的結構，但要透過交叉偶聯反應形成這類C(sp³)-C(sp³)鍵，至今仍是有機化學界的一大難題，因為這類反應容易發生β-氫消去、還原消去速率過慢，以及自由基路徑中交叉選擇性不佳等問題。為了避免以上問題，科學家轉而嘗試自由基-自由基交叉偶聯反應（radical-radical cross-coupling，RRCC），希望能直接利用容易取得的羧酸、胺、醇及鹵化物作為反應的起始物。若進一步要求反應具有掌性選擇性，難度會大幅提升，因為烷基自由基會在數皮秒內就失去原有的立體構型；過去想達成這個目標，都必須依賴掌性配體、掌性輔助基或雙催化劑系統，但這往往會犧牲反應能適用的起始物種類，也使操作變得繁瑣。舉例來說，一種用於合成NPY-Y1受體拮抗劑的關鍵中間體，過去就需要經過七個步驟並進行掌性解析，才能合成出來。因此，若能開發出不需掌性催化劑、卻仍能保留起始物掌性的自由基交叉偶聯反應，將可大幅簡化掌性分子的合成路徑。

近日，美國斯克里普斯研究所的研究團隊，開發出一種能保留掌性的鎳催化自由基交叉偶聯反應，讓兩種短暫存在的烷基自由基彼此偶聯：一種來自掌性的磺醯肼，另一種來自非掌性的烷基鹵化物。整個反應僅需一個非掌性的鎳催化劑，不需掌性配體、導向基團，也不需額外加入氧化還原試劑，即可讓兩種自由基的生成速率精準匹配。該方法已應用在哌啶與吡咯啶骨架上，且掌性保留度達80%至96%，產率最高90%。機制研究顯示，磺醯肼產生的自由基，會先被鎳原子侷限在周圍的「籠子」中並迅速重新結合，藉此保留立體構型；隨後，此鎳-烷基中間體再捕捉烷基鹵化物產生的自由基，完成偶聯。研究團隊也展示，原本需七步合成的NPY-Y1受體拮抗劑中間體，如今能以60%產率、95%掌性保留度一步完成。