二茂鐵是科學(xué)家眼中的“另類三明治”

提起三明治，人們總能跟美味聯(lián)想在一起。而在化學(xué)領(lǐng)域，與三明治有著相似“長(zhǎng)相”的化合物卻有著重要應(yīng)用。例如二茂鐵的衍生物，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽油抗震劑、藥物合成、工業(yè)催化等領(lǐng)域。1973年，F(xiàn)ischer和Wilkinson還因?yàn)槎F三明治化合物的研究而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。正因?yàn)槿髦位衔锏闹苽渑c應(yīng)用有著如此重要的意義，60余年來才吸引著越來越多的科學(xué)家投身其中進(jìn)行不斷的探索。

新的“里程碑”

“‘三明治化合物’是指由金屬原子和兩個(gè)環(huán)多烯形成的‘夾心式’化合物。用通俗的語言說，就是兩個(gè)‘層’中間再夾一個(gè)金屬原子的化合物。”打個(gè)比方。

要說三明治化合物，就不得不提二茂鐵。二茂鐵是上世紀(jì)50年代合成的首例具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)過渡金屬夾心化合物，它的發(fā)現(xiàn)為有機(jī)金屬化學(xué)掀開了新的帷幕，該系列化合物已經(jīng)在催化、有機(jī)合成、新材料等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，三明治化合物研究領(lǐng)域取得兩項(xiàng)里程碑式的進(jìn)展。其一是美國明尼蘇達(dá)大學(xué)Eugenijus等人利用白磷作為反應(yīng)原料，成功合成一種全新“不含碳”的三明治化合物，之前報(bào)道的三明治化合物均含碳元素，這項(xiàng)工作將三明治分子中的碳全部由磷取代，化合物的電子結(jié)構(gòu)與二茂鐵十分相似。

其二，是日本大阪大學(xué)Murahashi等人制備出含有鈀三角的三明治化合物，進(jìn)一步將此前只有一個(gè)金屬原子的夾心部分進(jìn)一步擴(kuò)展到多原子金屬層，但夾心上下兩端仍然為碳環(huán)。

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