这种新型的分子结构是由夹心复合物形成的纳米级环状结构，被称为“环新烯”。来源:Nature / AOC, KIT
有机组的新化合物滑石化学-环状夹层配合物靠自身的能量保持在一起
夹心化合物是一种特殊的化合物，用作生物体的基本组成部分tallic化学。到目前为止，它们的结构一直是线性的。最近，卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和马尔堡大学的研究人员首次将堆叠的三明治复合物制成纳米级环。这些旋新世结构的物理和其他性质现在将进一步研究。
夹层配合物的演化
三明治建筑群是在大约70年前开发的，具有三明治状的结构。两个扁平的芳香有机环(“面包片”)之间充满了一个单一的中心金属原子。就像面包片一样，两个环是平行排列的。再加上几层“面包”和“馅料”，就会产生三层或多层三明治。
“这些化合物是现代有机金属化学中最重要的复合物之一，”KIT无机化学研究所的彼得·罗斯基教授说。
其中之一是高度稳定的二茂铁，它的“父亲”恩斯特·奥托·菲舍尔和杰弗里·威尔金森因此获得了1973年的诺贝尔化学奖。二茂铁由一个铁离子和两个五元芳香有机环组成。它用于合成、催化、电化学和聚合物化学。
第一个纳米环
一段时间以来，KIT和马尔堡大学的研究人员试图将三明治复合物排列成一个环。“我们成功地制造了链条，但没有制造环，”罗斯基说，他协调了两所大学三个团队的工作。
KIT微观系统物理化学部门负责人Manfred Kappes教授和马尔堡大学应用量子化学部门负责人Florian Weigend教授说:“由于选择了正确的‘面包片’或有机中间层，我们现在第一次成功地形成了纳米级的环。”
新的纳米环由18个积木组成，外径为3.8纳米。不同的金属作为三明治的“填充物”，会产生橙色的光致发光。这种新化合物被研究人员称为“环新烯”。
纳米环是由自身维系在一起的
三个工作小组进行了精细的量子化学计算，以找出为什么分子可以排列成一个环，而不再形成一个三明治复合物链。这些计算表明，环形成的驱动力是环闭合所获得的能量。
“我们最初的挑战是形成一个环。可以生产其他尺寸的环吗?这种纳米结构具有不寻常的物理性质吗?这将是进一步研究的课题。但现在很清楚的是，我们已经为我们的有机金属化学工具箱增加了一个新的组成部分。这很棒，”罗斯基说。
参考文献:“环状夹层化合物的合成和性质”，作者:Luca m
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