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還因為二茂鐵三明治化合物的研究而獲得諾貝爾化學(xué)獎。正因為三明治化合物的制備與應(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環(huán)多烯形成的‘夾心式’化合物。用通俗的語言說，就是兩個‘層’中間再夾一個金屬原子的化合物。”打個比方。

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)的有機過渡金屬夾心化合物，它的發(fā)現(xiàn)為有機金屬化學(xué)掀開了新的帷幕，該系列化合物已經(jīng)在催化、有機合成、新材料等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。

進入21世紀(jì)以來，三明治化合物研究領(lǐng)域取得兩項里程碑式的進展。其一是美國明尼蘇達大學(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，之前報道的三明治化合物均含碳元素，這項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，進一步將此前只有一個金屬原子的夾心部分進一步擴展到多原子金屬層，但夾心上下兩端仍然為碳環(huán)。

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