我国科学家合成出36个金原子组成的皇冠

2016-05-13
研发部

                                  36个金原子组成的大分子环

 1967年,杜邦公司的化学家查尔斯·彼得森在试图制备二价离子配体时发现了一种简单方法用以合成冠醚。他的策略是试图通过分子上的一个羟基,连接两个苯邻二酚基团。这样就形成了一个多齿配体,可以部分的包裹阳离子。接下来再使酚羟基离子化并中和包裹的二价阳离子。他很惊讶的发现,此反应的一个副产物能够牢牢的与钾离子配位。在一份早期关于在16-冠-4中溶解钾的报告中提到,彼得森发现环多醚实际上是一类全新的化合物,有着与碱金属结合的能力。接下来,他发表了一系列的论文报告了经过系统研究的合成方法以及冠醚的成键性质。很多不同学科受益于冠醚的发现,包括有机合成、相转移催化等。

       彼得森个人主要将注意力集中在二苯冠醚上。他也因为发现了冠醚的合成方法及其性质,而分享了1987年的诺贝尔化学奖。

       大分子环系统在寻找新的功能材料和进行纳米技术的研究方面扮演着重要角色。完全利用金属—金属键合成环系统仍然是一项具有挑战性的工作。

        由正电荷金原子制作小环已不再新鲜,但中国团队制造出的包含16个金原子的环则是最近才发生的新闻。现在,通过以Shu-Yan Yu, Yi-Zhi Li和Vivian Wing-Wha Yam为首的研究人员的努力,金原子环的一个新代表已问世,这个包含36个单价金原子的环系统成为迄今为止最大的利用金属—金属键连接而成的金环。

       研究人员的合成工作首先从一个包含六个金原子的环系统开始。三个金原子连成一个三角形。每个金原子都与从三角形的角部伸出的另一个原子相连。然后,将三个有机配位体连接到这个平面双三角,就形成一个类似三叶螺旋桨的分子。

       通过自组装进程,六个这样的“螺旋桨”能够连成一个大环。在这个环系统中,金原子排列成一个类似王冠的形状:六个双三角形相互通过两个角进行连接。未连接的双角伸向外部,既可以在环平面上,也可以在环平面下。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司