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