发现硼-硼三重键:激起相关研究领域“一阵风”

作者:摄影: 视频: 来源:新闻文化网发布时间:2019-05-27

通过硼原子与一氧化碳分子反应的方法在低温惰性气体基质中首次制备得到的OC-BB-CO分子是该项目取得的又一项重要成果。

尽管在元素周期表中与碳相邻,因价电子数少于价轨道数而被称为缺电子原子的硼却有着与碳截然不同的成键特性,容易形成缺电子多中心键,很难形成多重键。然而OC-BB-CO分子却“一反常态”:它具有BB三键特性,表明硼是继碳和氮元素之后,可以形成三键的第三个主族元素。

作为一个线性单重态分子,OC-BB-CO分子的B-B键键长较之典型B=B双键和B-B单键都要短。成键分析表明,B-B之间包含一个σ键和两个π键,B2单元和两个CO配体之间通过类似过渡金属羰基化合物的σ-π配键方式结合。这一结果表明过渡金属配位化合物的σ-π配键理论可以推广到主族化合物体系,从而为零价或低价主族化合物的宏观合成提供了新策略。可喜的是,采用同样的配位成键策略,德国维尔茨堡大学教授不伦瑞克等人利用比CO更大的有机卡宾配体成功合成了室温条件下稳定的具有BB三键特性的NHC-BB-NHC化合物分子,相关结果于2012年发表于《科学》杂志。在其引文中提到,正是周鸣飞等项目研究者的发现“激起了一阵风似的对BB三键分子的理论研究。”

/陈文雪张程喆


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