化學(xué)家成功合成了 20 年前首次預(yù)測(cè)的分子

第一種也是最著名的茂金屬是“二茂鐵”，它含有單個(gè)鐵原子。如今，夾心配合物可以在許多無(wú)機(jī)化學(xué)教科書(shū)中找到，茂金屬的鍵合和電子結(jié)構(gòu)也在本科生化學(xué)課程中教授。夾心分子在工業(yè)中也發(fā)揮著重要作用，它們被用作催化劑和特殊金屬聚合物的合成。

沒(méi)有人確切知道今天有多少三明治分子，但數(shù)量肯定有數(shù)千個(gè)。它們都有一個(gè)共同點(diǎn)：位于兩個(gè)碳原子平環(huán)之間的單個(gè)金屬原子。

至少直到 2004 年塞維利亞大學(xué)的一個(gè)研究小組取得了驚人的發(fā)現(xiàn)之前，人們都是這么認(rèn)為的。西班牙研究小組成功合成了一種夾心分子，其中包含的不是一個(gè)而是兩個(gè)金屬原子。長(zhǎng)期以來(lái)，這種含有兩個(gè)鋅原子的“二茂金屬”一直是同類(lèi)中的唯一例子，直到去年英國(guó)的一個(gè)研究小組成功合成了一種非常相似的含有兩個(gè)鈹原子的分子。

但現(xiàn)在，薩爾大學(xué) André Schäfer 博士研究小組的博士生 Inga Bischoff 又向前邁出了步。她成功地在實(shí)驗(yàn)室合成了世界上第一個(gè)“異雙金屬”夾層絡(luò)合物——一種含有兩種不同金屬原子的二茂金屬。

2004年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)二茂金屬后不久，理論工作表明二茂金屬不一定必須包含兩個(gè)相同的金屬原子，并且具有兩個(gè)不同金屬原子的配合物也應(yīng)該是穩(wěn)定的。這些預(yù)測(cè)是基于使用強(qiáng)大計(jì)算機(jī)進(jìn)行的量子化學(xué)建模計(jì)算而做出的。盡管預(yù)測(cè)到了穩(wěn)定性，但在比肖夫取得目前的突破之前，在實(shí)驗(yàn)室中制造這種分子的所有嘗試都沒(méi)有成功。

“當(dāng)你意識(shí)到自己手里拿著的東西時(shí)，真的很令人興奮和特別。用肉眼看，它看起來(lái)就像又一個(gè)白色粉末。但我仍然清楚地記得當(dāng)我們第一次看到實(shí)驗(yàn)確定的分子結(jié)構(gòu)的那一刻。 “通過(guò)電腦屏幕，我們知道我們有一個(gè)由兩種不同金屬原子組成的三明治分子，”謝弗博士說(shuō)。

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