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厦大夏海平等在金属杂戊搭炔化学研究上再次取得重要进展

2014-02-26 厦门大学新闻网

厦大夏海平等在金属杂戊搭炔化学研究上再次取得重要进展校化学化工学院夏海平教授、朱军副教授等在金属杂戊搭炔化学上再次取得重要进展,于2014年2月25日在《自然-通讯》上

  原标题:我校金属杂戊搭炔化学研究成果发表于《自然-通讯》

  我校化学化工学院夏海平教授、朱军副教授等在金属杂戊搭炔化学上再次取得重要进展,于2014年2月25日在《自然-通讯》上(Nat.Commun.,2014,5,3265doi:10.1038/ncomms4265)发表了题为“Planar Mobius Aromatic Pentalenes Incorporating 16 and 18 Valence Electron Osmiums”的研究成果。

  芳香性是芳香化学的基石。除数量庞大的有机芳香化合物外,纳米碳管、富勒烯、石墨烯等都是芳香体,芳香性物质在医药、能源、材料等诸多领域都有着广泛的用途。2013年夏,夏海平和朱军等在国际权威学术期刊《自然-化学》上发表了首例金属杂戊搭炔(Nat.Chem.,2013,5,698-703)的合成。首次实现了物质从反芳香性到芳香性的突变,该成果入选2013年度“中国高校十大科技进展”。

  夏海平课题组长期致力于芳香体系的拓展研究。作为金属杂戊搭炔化学又一重要进展,在此研究中,他们发现金属杂戊搭炔的卡拜碳原子宛如“变色龙”,既具有亲核性,又具有亲电性。通过金属杂戊搭炔与亲电试剂反应揭示了其三键迁移的神秘面纱,并成功地捕捉了三键迁移的中间体——金属中心为16电子的金属杂戊搭烯;通过金属杂戊搭炔与亲核试剂反应,得到金属中心为18电子的金属杂戊搭烯。

  朱军课题组通过理论计算,对金属杂戊搭烯进行深入理论研究。发现金属中心16电子、18电子金属杂戊搭烯均具有芳香性。深入的CMO-NICS计算表明,本质上,金属杂戊搭炔中Mobius芳香性来源于金属杂戊搭烯,正如苯炔的芳香性来源于苯。Mobius芳香性自1958年提出以来,实际合成的例子稀少,且前人已分离并报道的Mobius芳香体系均具有扭曲的拓扑结构。金属杂戊搭烯/炔代表着一类平面型的Mobius芳香性体系。从而颠覆了传统的芳香化学,为构筑其他平面型Mobius芳香体系奠定了基础。

  该工作的合成和结构表征是在夏海平教授指导下由博士生朱从青(第一作者)、罗明和硕士生朱琴完成,我校温庭斌教授参与了产物结构表征的讨论。理论计算由朱军副教授完成,我校吕鑫教授、美国佐治亚大学P.v.R.Schleyer教授和J.I-C.Wu博士也参与了芳香性的讨论。

  该研究工作是在国家自然科学基金委、科技部和美国科学基金会的资助下完成的。

  论文链接:http://www.nature.com/ncomms/2014/140225/ncomms4265/full/ncomms4265.html

  消息来源:http://news.xmu.edu.cn/s/13/t/542/37/2f/info145199.htm

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