近日，中國科學院理化技術研究所叢歡團隊聯合廈門大學朱軍團隊，首次精確合成出共軛莫比烏斯索烴。相關論文在線發表于《自然—通訊》。
你或許聽說過莫比烏斯環這種神奇的結構。一張紙帶必然有正反兩面，但倘若你把紙帶的一端扭轉180度后，與另一端粘在一起，就形成了一個連續的，只有一個面的曲面。
在納米級尺度上，用碳原子骨架構建的莫比烏斯環分子有著獨特的幾何構型和分子性質，顯示出與傳統休克爾4n+2規則互補的芳香性質，因此備受科研人員關注。但由于其反常規的結構和亞穩態的構象，莫比烏斯構象共軛分子的設計制備與分離表征一直是合成化學中的難點。而基于莫比烏斯構象的共軛分子構建更復雜的超分子復合體，則更具挑戰性，在分子合成和芳香性理論的基礎研究領域具有重要意義。
此次研究人員成功地將銅模板合成索烴的方法應用于對苯撐大環分子，高效合成出菲啰啉衍生的全共軛索烴。單晶X—射線衍射分析結果表明，固態下的該索烴化合物由兩個穩定莫比烏斯構象的共軛碳環構成。理論計算的研究結果顯示，構成索烴的共軛碳環之間存在高達每摩爾84千卡的分子內非共價π-π相互作用，是穩定分子固態下莫比烏斯構象的關鍵因素，此外碳環π體系的共軛性和芳香性也通過理論計算得到了確認。
叢歡對記者說：“與朱軍合作完成的這項工作結合了合成化學與理論化學的優勢，體現了化學的創造之美；并將為進一步發展莫比烏斯共軛分子的設計與合成、探索分子芳香性和成鍵規律提供新思路?！?/p>
化學慧定制合成事業部摘錄
化學慧納米材料系列產品
