近日，南開大學化學學院趙斌教授課題組和清華大學化學系李雋教授課題組，在有關“立方芳香性金屬簇合物”研究方面取得重大突破。趙斌教授課題組合成出具有高的熱穩定性和溶劑穩定性的八核Zn(I)立方結構簇合物。李雋教授課題組提出“立方芳香性”的概念和6n+2電子計數規則用于解釋八核Zn(I)立方結構的特殊穩定性。
“我們合成出的八核Zn(I)立方結構簇合物具有前所未有的立方芳香性電子結構，而其他金屬離子的低氧化態類似結構也相繼被我們合成出來。這些穩定的罕見氧化態金屬簇合物作為功能單元，可以復合到納米材料、多孔材料等功能材料中。預期在光、電、磁、催化、超高信息存儲以及很多目前想象不到的領域都將具有獨特的功能表現，為先進材料的探索提供新的途徑。”趙斌介紹。
這項成果突破了從低氧化態雙金屬到多金屬的金屬—金屬鍵的研究，首次實現了把＋1氧化態Zn-Zn鍵合的功能單元嫁接到金屬有機骨架等材料中，為構造含＋1氧化態元素的功能新材料提供了一個新的思路。在理論上，立方芳香性的概念將不僅擴展了現有的芳香性理論，而且有望成為化學科學中的一個新概念，為該領域科研人員打開一片全新視野。文章發表后：英國皇家化學會《化學》稱該研究“把化學家們可以制備出的芳香結構的種類向前推進了一步”。
此研究是在國家自然科學基金、科技部和教育部等資助下完成的。相關研究成果發表于《自然通訊》雜志。
