15日上午,山西大學分子科學研究所教授翟華金興奮地告訴記者,在他與中國科學院長春應用化學研究所研究員孫忠明的密切合作下,世界首例全金屬三明治化合物——全金屬芳香性三明治化合物被成功合成與表征。該研究成果已在國際權威期刊《美國化學會志》發表。
提起三明治,人們總能跟美味聯想在一起。而在化學領域,與三明治有著相似“長相”的化合物卻有著重要應用。翟華金說,三明治化合物是由金屬原子和兩個環多烯形成的“夾心式”化合物。如20世紀50年代合成的二茂鐵就是典型的三明治化合物,如今已廣泛應用于藥物合成、工業催化等領域。1973年,有科學家因為二茂鐵三明治結構的確定而獲得諾貝爾化學獎。
翟華金介紹說,全金屬三明治化合物、全金屬芳香性都是納米領域的新概念,目前在教科書中都難尋蹤影。進入21世紀以來,三明治化合物研究領域取得兩項里程碑式的進展:一是美國科學家合成一種全新“不含碳”三明治化合物;二是日本科學家將單原子金屬夾心進一步擴展到多原子金屬層。但是,60余年來全金屬三明治化合物的制備一直未獲得突破。
多年來,在國家自然科學基金等項目資助下,孫忠明和翟華金潛心新型芳香性團簇和化合物的前沿研究工作,終于成功制備和表征首例全金屬三明治化合物[Sb3Au3Sb3]3-。該化合物由三層金屬三角面疊加而成,金夾心層位于兩個銻三角面中間,總體呈三棱柱結構。通過對化合物電子結構的詳細分析,表明該化合物有一個較寬的能隙(3.08eV),即該全金屬體系可能呈現半導體特性
標簽:全金屬三明治化合物
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