碳龍化學進展:一個原子被四個芳環共享

发布日期:2020-01-25     浏览次数:次   

我院原創碳龍化學取得新進展,相關成果近日以“Access to Tetracyclic Aromatics with Bridgehead Metals by Metalla-click Reaction”爲題發表于Science Advances, 2020, 6, eaay2535

構建全新的芳環骨架,尤其是新稠芳環骨架,是發展具有獨特物理化學性能的π共轭新體系的重要基礎。但是,化學發展到今天,發現新的分子骨架日趨困難。在經典芳香化學中,由于碳是4價的,單個碳原子最多只能稠合3個芳香環(如石墨烯)。而過渡金屬可以有多個配位點,且具有種類多、價態與配體豐富等多樣性,此外,過渡金屬未充滿的d軌道可以替代主族元素的p轨道参与成键,为芳香化学的发展带来全新的机遇。最近夏海平教授課題組实现点击反应的新拓展--首例後過渡金屬卡拜與疊氮的[3+2]環加成反應,並籍此反應成功構建了首例以單原子爲橋頭稠合四個芳環的極端大p共轭結構。從而,結束了“一個橋頭原子最多只能被三個芳香環共享”的曆史。

 

  理論計算研究表明,該四環體系是一個14中心-16電子的dπ-pπ共轭芳香體系。該四環化合物具紫外到近紅外寬吸收的特征,且具有良好的光熱轉化性能,在太陽能利用、生物醫藥等方面均有良好的應用前景。該工作被德國Wiley-VCHChemistryViews以“Tetracyclic Aromatics Shaped Like a Four-Leaf Clover”爲題進行了報道。

 

该工作在夏海平教授、张弘教授指导下,实验工作主要由路正宇博士和博士生蔡沅廷同学完成;理论计算由朱军教授課題組博士生朱琴同学完成;陈志昕博士、博士生卓凯玥同学参与了部分实验工作。研究工作得到国家自然科学基金(项目批准号:2149057321572185U1705254)的支持。

論文鏈接:https://advances.sciencemag.org/content/6/3/eaay2535

Highlight

https://www.chemistryviews.org/details/news/11215136/Tetracyclic_Aromatics_Shaped_Like_a_Four-Leaf_Clover.html

 

 

 

 

 

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