Nature：循环夹层化合物的分解与性子 – 质料牛

一、循环性质【导读】 

构建的夹层环状纳米级夹层配合物由单个基元组装而成。这些配合物的化合根基是一个金属离子与两个平面馥郁有机环的π配位，揭示了有机金属化学的分解紧张特色。这些夹层配合物已经在普遍的料牛运用规模取患上乐成，搜罗催化、循环性质分解、夹层电化学、化合纳米技术、分解质料迷信以及医学等。料牛经由进一步扩展夹层妄想的循环性质基序，取患了线性多层化合物，夹层其中馥郁有机环以及金属原子以交替的化合方式部署，拓展了其运用后劲。分解可是料牛，最使人感动的是对于循环多层支架的亘古未有的扩展，这为咱们探究全新的规模以及运用提供了有限可能。这些循环多层支架不光具备有目共睹的妄想特色，还揭示出配合的性子以及功能，为未来迷信以及技术睁开带来了有目共睹的远景。

二、【下场掠影】

最近，来自德国卡斯鲁厄理工学院的Peter W. Roesky教授揭示了一系列同质异构的环状夹层化合物的妄想、分解以及表征，并建议将其称为“cyclocenes”。这些环基苯金属夹层化合物由18个一再单元组成，在固态下组成简直欠缺圆形的封锁环，可由通用式[cyclo-M^II(μ-η⁸:η⁸-Cot^TIPS)]₁₈(M = Sr, Sm, Eu; Cot^TIPS = 1,4-(iPr₃Si)₂C₈H₆²⁻)形貌。量子化学合计患上出论断：离子性金属配体键、配体零星的体积以及环闭适时的能量增益（在很大水平上受散漫相互熏染的影响）之间的配合相互熏染，有助于这些环状系统的组成。当初为止，惟独线性一维多层夹层化合物被钻研用于可能的运用，如纳米线。这个环基苯金属夹层化合物的典型示例估量将为进一步立异开拓大门，朝着新型功能性有机金属质料的倾向迈进。相关下场以 “Synthesis and properties of cyclic sandwich compounds” 为题宣告在Nature上。

 三、【中间立异点】

这项立异性在于妄想分解了配合的环状夹层化合物，并为开拓新型功能性有机金属质料掀开了全新的可能性。

 四、【数据概览】

图1Cyclocenes的分解 © 2023 Springer Nature

[M^II(thf)₃(η⁸-Cot^TIPS)] (1)、[cyclo-MII(μ-η⁸:η⁸-Cot^TIPS)]₁₈(2, M = Sr, Sm, Eu)以及[cyclo-Yb^II(μ-η²:η⁸-Cot^TIPS)(thf)]₄(3-Yb)的分解。

图2Cyclocene的妄想. © 2023 Springer Nature

1.在固态中，[cyclo-Sm^II(μ-η⁸:η⁸-CO^TTIPS)]₁₈(2-Sm)的份子妄想。

2.[cyclo-Sr^II(μ-η⁸:η⁸-Cot^TIPS)]₁₈(2-Sr)的份子妄想。

3.[cyclo-Eu^II(μ-η⁸:η⁸-Cot^TIPS)]₁₈(2-Eu)的份子妄想。

4.[cyclo-Yb^II(μ-η²:η⁸-Cot^TIPS)(thf)]₄(3-Yb)的份子妄想。

氢原子被省略，SiⁱPr₃基团以透清晰示以提优异晰度。值患上留意的是，环八十八面体夹层复合物[cyclo-M^II(μ-η⁸:η⁸-Cot^TIPS)]₁₈ 2-Sm、2-Sr以及2-Eu在图中以差距的视角泛起，以更好地揭示其环状妄想。可是，它们具备同构性。

图3DED光致发光性子。 © 2023 Springer Nature

在差距温度（5到295K）下，记实了2-Eu以及3-Yb在固态（多晶体）形态下的激发（PLE）以及发射光谱（PL）。激发光谱以及发射光谱分说在580以及350nm（2-Eu），以及550以及350nm（3-Yb）处妨碍激发以及记实。插图展现了随温度变更的积散发射强度（归一化为1）。

图4量子化学合计。 © 2023 Springer Nature

接管基于锶的模子零星，以探究环状妄想以及链式妄想组成之间的差距。为清晰了起见，氢原子以及ⁱPr基团被省略。锶以绿色展现，硅以米色展现，碳以灰色展现。给定的能量（以kJ/mol为单元）是在PBE/SV(P)/D4水平上优化的妄想妨碍PBE0/def2-TZVP/D4水平单点合计的服从。

五、【下场开辟】

总的来说，对于[cyclo-M^II(μ-η⁸:η⁸-Cot^TIPS)]₁₈家族（M = Sr, Sm, Eu）的分说以及妄想表征，为夹层化合物的化学掀开了一个根基而全新的篇章。这些引人入胜的物种的组成患上到了量子化学措施的批注，并转化为对于分解cyclocenes的根基妄想原则，为未来的钻研提供了辅助。审核到的cyclocene妄想中清晰的笔直是由Cot取代基团的平面位阻要求组成的。环形妄想的组成驱能源是经由其闭合而取患上的能量，这在非环状妄想方式组成时是缺失的，这一历程在很大水平上受到散漫相互熏染的影响。经由有针对于性地妄想配体零星，估量可能调解cyclocenes的晃动性以及巨细。散漫传统夹层化合物及其成熟的性子，这个典型的cyclocene妄想有望在功能性有机金属化学中找到更多的运用。

原文概况：Münzfeld, L., Gillhuber, S., Hauser, A. et al. Synthesis and properties of cyclic sandwich compounds. Nature 620, 92–96 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06192-4

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