合成氨反应对化肥生产和人类粮食供应都具有重要意义。人类已长期研究生物固氮过程，希望实现在常温常压下合成氨，但是生物固氮中酶的催化机理仍然难以捉摸。现在，美国加州理工学院的科学家制备了一种铁络合物催化剂，有望揭示固氮酶的作用机理。这种铁催化剂和之前的钼催化剂可能有助于改良工业上用的合成氨催化剂。细菌产生固氮酶并利用它将N2转化为NH3，这就是固氮过程。该过程是蛋白质、核酸和其他生物大分子中氮元素的主要来源。20世纪初，Haber-Bosch方法使用铁催化剂在高温高压下将N2和H2转化为NH3，开辟了人工固氮的时代。

　　    大多数的固氮酶都有一个活性位点辅因子——钼铁原子簇，但是研究人员并不知道络合N2分子并还原它的到底是钼还是铁。2003年，麻省理工学院的Richard R. Schrock小组合成了首例能在温和条件下将N2转化为氨的钼催化剂。2年后，东京大学的Yoshiaki Nishibayashi也报道了具有这种功能的钼催化剂。尽管这两种催化剂的效率都不高且会快速分解，但它们确实是催化反应。这些报道使人们倾向于认为固氮酶的活性来自于钼。