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铱络合物八聚体,形似八爪章鱼,还有更神奇之处
时间:2020-06-17 文章来源:
  

许多人都熟悉“三明治”化合物,其中是金属原子在两个五元至八元芳环之间络合。早期的例子是二茂铁 [Fe(cp)2;cp为环戊二烯基]和双苯铬等。

随着许多其他夹心化合物的合成,化学家开始制造“半三明治”或“钢琴凳”化合物。后一个术语的出现是因为分子结构类似于钢琴凳或八仙桌,其中芳烃是座位,相反的配体是腿。该类别中的一种有用的化合物是甲基环戊二烯基三羰基锰,它已被用作四乙基铅的替代品以提高汽油的辛烷值。



铱络合物阳离子八聚体结构图示

在过去的20年左右的时间里,研究人员一直在合成新的“钢琴凳”复合物,其中“腿”是氨基酸分子。除了具有与其他半三明治化合物类似的性质外,这些物质中的氨基酸配体还倾向于桥接其他复合物并寡聚为多核环。

特别是由带有环戊二烯、金属和氯化物配体的钢琴凳配合物,当用配位能力不佳的阴离子处理,如四氟硼酸根(BF4–),以取代氯化物时,会形成三核化合物。

化学家曾是这样认为的,直到约瑟夫·S·梅罗拉和弗吉尼亚理工大学(布莱克斯堡)大卫·莫里斯开始用不同的金属、氨基酸和阴离子进行实验。

当研究人员选择铱作为金属,五甲基环戊二烯(Cp *)作为芳烃,甘氨酸作为氨基酸[分子式Cp * Ir(glycinato)Cl],用BF4 –取代氯化物时,该产物是正常的三单元结构。

但是,当他们切换BF4-到六氟磷酸盐(PF6- )作为阴离子置换,一个前所未有结构形成(见图)。

铱络合物阳离子八聚体3D图示

作者解释说,PF6– 包裹在新生复合物中的方式是造成他们意外发现的原因。

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