广东
导读
“碳龙化学（Carbolong Chemistry）”团队再次取得重要进展：报道了首例Craig 反芳香物种的制备方法，并结合理论计算系统分析了其反芳香性的本质及驱动力。从而在首例芳香物种（萘）发现两个世纪后，完善了π芳香体系拼图（图1）。该成果以“Synthesis and Characterization of Craig-type Antiaromatic Species with [4n + 2] π Electrons”为题在线发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS, 2023, 145, e2215900120）。至此，我校原创的“碳龙化学”已连续三年见刊于PNAS。
图1. 芳香化学拼图
新物种的发现是新物质创造的发动机，并往往派生出新材料、新理论，甚至全新学科。芳香性作为最基本的化学概念之一，起初被用来描述π共轭环状物种因电子离域导致的异常稳定性；与之相反，因反芳香性带来的热力学不稳定性往往导致反芳香物种的制备及分离面临巨大挑战。Craig反芳香物种的制备便成为π芳香体系拼图的最后一环（图1）。
现在，夏海平课题组基于巧妙的脱质子诱导还原过程，成功地制备了8例反芳香性化合物（图2），朱军课题组从理论计算角度充分证明其芳香性本质是Craig反芳香性。进一步的实验结合理论计算表明，高放热的酸碱中和反应过程正是Craig反芳香物种成功制备的主要驱动力。这项工作不但填补了π芳香体系的研究空缺，完成了π芳香系统的全家福，也为科研工作者们未来合成与分离反芳香化合物提供了新的思路。
图2. Craig 反芳香物种合成路线
该工作历经10年，由夏海平组2013级硕士生陈丽娜（厦门大学，现为牛津大学博士后）、朱军组2018级硕士生林璐（厦门大学）、夏海平组在站博士后Amit Ranjan Nath（南方科技大学）、夏海平组2012级硕士生朱琴（厦门大学）等合作、接力完成，4人为共同一作。夏海平、朱军为共同通讯作者。英国拉夫伯勒大学的林文峰教授也参与了论文的修改等工作。此外，还有学生陈志昕、吴晶晶、王洪建、李茜曾参与该工作。研究工作主要得到了国家自然科学基金委项目（92156021、 21873079和 21931002）、深圳市科创委重点项目（JCYJ20200109140812302）、广东省催化化学重点实验室和国家青年拔尖人才计划、英国EPSRC （EP/W03784X/1）项目的支持。
论文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2215900120
论文得到Wiley旗下Chemistry Views的专题报道：https://www.chemistryviews.org/craig-type-antiaromatic-species-synthesized/
来源：厦门大学
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