廈門大學化學化工學院：10碳龍分子骨架的構築取得最新研究成果

【成果簡介】

廈門大學原創的「碳龍化學（Carbolong Chemistry）」再次取得重要進展，引入過渡金屬替代有機三並五元環骨架IV』的中心sp3雜化碳原子，首次合成得到金屬處於橋頭位的三並五元環分子骨架。相關成果以「Synthesis and Characterization of a Metallacyclic Framework with Three Fused Five-membered Rings」為題發表於Angewandte Chemie International Edition上。該工作首次報道了10碳龍與過渡金屬螯合而成的三並五元環分子骨架。

【圖文導讀】

圖1 具有稠合五元環的多環絡合物的示意圖

圖2 複合物2a和t-bunc的反應示意圖

【研究內容】

近年，該院系列報道了一類全新的芳香體系——金屬雜戊搭炔(Nature Chem., 2013, 5, 698; ACIE, 2015, 54, 7189)和金屬雜戊搭烯(Nat. Commun., 2014, 5, 3265)。在此基礎上，一系列金屬橋位多環分子骨架被報道，包括：金屬雜戊搭烯並三元環II (ACIE, 2015, 54, 3102)、金屬雜戊搭烯並四元環III (ACIE, 2015, 54, 6181)、金屬雜戊搭烯並六元環V (Sci. Adv. 2016, 2, e1601031)等。這是一類全新分子骨架基元，可分別看成由7、8、9、12個碳原子組成的純碳鏈(Carbolong)與過渡金屬的螯合物。因此，該校逐步建立了獨特的「碳龍化學」(the chemistry of Carbolong)。然而，碳龍家族的重要成員，由10個純碳原子與過渡金屬螯合的三並五元環骨架IV卻一直未見報道。

在經典有機化學中，因為中心碳原子的sp3雜化，由全碳原子組成的三並五元環骨架IV』是非平面的，至今仍未見報道。本文報道引入過渡金屬替代有機三並五元環骨架IV』的中心sp3雜化碳原子，首次合成得到金屬處於橋頭位的三並五元環分子骨架。由10個碳原子組成的純碳鏈與過渡金屬螯合的分子骨架IV是碳龍化學的重要一環。

該工作是在夏海平教授指導下，主要由能源材料化學協同創新中心出站博士後朱從青（第一作者）完成。理論計算部分得到化學化工學院呂鑫教授、朱軍副教授的大力支持。該研究工作得到國家自然科學基金委等項目的支持。

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