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碳龙化学的研究门槛降低了!

厦门大学夏海平教授(点击查看介绍)的“碳龙化学”取得重要进展,相关成果近日在线发表于Nature Communications 杂志上。


碳是最常见的元素之一,是有机化学、金属有机化学中的最基本元素。然而有趣的是,尽管碳在配位化学中同样广泛存在(其配体骨架主要由碳构成),但通常只能作为配角,主配位原子一般是N/O/P/S等杂原子。近年来,夏海平教授课题组在碳作为配位原子方面做了一系列原创性工作,形成了具有厦大特色的“碳龙化学(Carbolong Chemistry)”,发现了一系列结构多样的全碳多齿配合物-碳龙配合物。这些配合物不仅结构新颖,还具有紫外-可见-近红外宽吸收、长波发射、聚集诱导荧光增强、光热转化效率高等特性,具有广阔的应用前景。相关成果入选2013年度“中国高等学校十大科技进展”,并已在多个重要学术期刊发表(Nat. Chem., 2013, 5, 698; Nat. Commun., 2014, 5, 3265; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 6232; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 3102; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 7189; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 6181; Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 9067; Sci. Adv., 2016, 2, e1601031; J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 1822; J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 14344)。


此前,碳龙配合物只能通过金属有机反应的方法获得(即金属杂环衍生化法),该方法路线稍长,不利于碳龙配合物的量产及应用的开发。最近,该课题组提出了通过配位化学方法构筑碳龙配合物的新思路——由多齿碳链配体或配体前体直接螯合金属制备碳龙配合物。他们设计、合成了链状多炔(称为碳龙),其可在室温、空气氛下与市售金属配合物OsCl2(PPh3)3、甚至无机盐K2OsCl6反应,一锅法克级制备碳龙配合物,简化了碳龙配合物的合成路线。大大降低了碳龙化学的研究门槛。该方法具有可拓展性,通过碳龙的变化可合成结构多样的碳龙配合物,进一步丰富了碳龙配合物的种类;此外,碳龙配合物金属品种的拓展工作也正在进行中。值得注意的是,作为一类全新的多炔化合物,碳龙不仅可作为碳多齿配体前体,还有望作为合成子广泛应用于有机合成化学。碳龙系列化合物(如Carbolong 1-5)产品即将在百灵威(J&K)试剂公司上市,面向国内外销售。


该研究工作在夏海平教授指导下完成,第一作者为iChEM博士后卓庆德,博士生林剑锋陈仕焰陈志昕和硕士生邵一凡参与了部分实验工作。博士生华煜晖和博士后周小茜负责理论计算。张弘副教授和朱军副教授对研究工作给予了大力支持。研究工作得到国家自然科学基金重大项目(21490573 )和重点项目(21332002),以及中国博士后科学基金(2016M602069)的资助。


该论文作者为:Qingde Zhuo, Jianfeng Lin, Yuhui Hua, Xiaoxi Zhou, Yifan Shao, Shiyan Chen, Zhixin Chen, Jun Zhu, Hong Zhang & Haiping Xia

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Multiyne Chains Chelating Osmium via Three Metal-Carbon σ Bonds

Nat. Commun., 2017, 8, 1912, DOI: 10.1038/s41467-017-02120-z


导师介绍

夏海平

http://www.x-mol.com/university/faculty/14047


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