来源: 国家自然科学基金委员会
英国Nature Communications(《自然-通讯》)杂志于2015年2月23日发表了由南开大学赵斌和清华大学李隽为通讯作者的研究论文《具有立方芳香性的多中心键[ZnI]8 簇合物》(“A multicenter-bonded [ZnI]8 cluster with cubic aromaticity”)。崔萍和胡憾石是该论文的共同第一作者。
化学键是化学学科的基石,其中金属-金属键化学自1964年Cotton提出Re-Re四重键概念以来一直是无机化学的重要研究主题之一。近年来,合成由罕见的低氧化态金属-金属键键合的化合物成为一项重要前沿研究,目前已经制备出一些氧化态为+1的含M-M键 (M = Zn, Mg, Co, Cd,Cr, Mo)的化合物,但一直未能制备出稳定的具有+1氧化态金属的多核金属簇合物。
南开大学和清华大学的上述两个课题组,经过多年的协同攻关,首次合成出具有很高的热稳定性和溶剂稳定性的含八核Zn(I)立方结构的簇合物,其中Zn(I)离子间存在显著的多中心Zn-Zn金属键。量子化学研究表明: Zn8立方结构的特殊稳定性源于其独特的电子结构,8个Zn 4s1 电子形成了广泛离域的、多中心的金属-金属键。在此基础上,他们提出了“立方芳香性”的概念和6n+2电子计数规则用于解释八核Zn(I)立方结构的特殊稳定性。
该工作拓展了从低氧化态双金属到多金属的金属-金属键的研究,首次实现了把+1氧化态Zn-Zn键合的功能单元嫁接到金属有机骨架等材料中,为构造含+1氧化态元素的功能新材料提供了一个新的思路。特别重要的是,立方芳香性的概念不仅扩展了现有的芳香性理论,而且有望成为化学科学中的一个新概念。上述工作发表后,英国皇家化学会“Chemistry World”将该项工作作为新闻进行了报导(http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/03/chemists-zinc-aromatic-metal-cubes)。上述研究是在国家自然科学基金(21331003, 21221062, 21433005)、科技部和教育部等资助下完成的。
转载自http://www.cutech.edu.cn/cn/gxkj/2015/03/1426182264345396.htm