近日,烟台大学化学化工学院李庆忠教授课题组在碳(0)化合物与卤素原子中心相互作用研究方面取得重要进展。相关成果以“Strong Interactions between Carbones and Halogen Atomic Centers”为题发表于国际化学顶级期刊Chemical Science。该期刊为英国皇家化学会旗舰期刊,位列JCR Q1、中科院一区TOP,IF =8.1。该成果是化学化工学院在理论与计算化学、分子间相互作用研究领域取得的又一重要进展。
卤键是重要的非共价作用,广泛应用于晶体工程、分子识别和功能材料等领域。针对强电子给体参与时卤键作用机制尚不明确的问题,课题组以碳(0)化合物C(NHCMe)2为模型,结合密度泛函理论计算和电子结构分析方法,系统研究了其与29种含卤路易斯酸之间的相互作用规律。

图 碳(0)中心因其零氧化态和强电子给体特性,可形成异常稳定的强卤键,并在特定体系中诱导卤素原子由配体向碳中心转移
研究发现,碳(0)中心展现出极强的电子给体能力,其与卤素原子中心形成的作用显著强于传统卤键,部分体系相互作用能超过-70 kcal/mol。研究首次揭示了该类相互作用由传统卤键向强极化、部分共价乃至卤素转移作用连续演化的机制,深化了对强卤键本质及碳(0)化合物电子结构特性的认识,为超分子组装、功能材料设计和协同催化等研究提供了新的理论依据。
论文第一作者为2023级硕士研究生李舜华,2022级应用化学专业本科生周航宇参与论文撰写与修改,通讯作者为李庆忠教授和美国犹他州立大学Steve Scheiner教授,烟台大学为第一完成单位。
文章链接:https://doi.org/10.1039/D6SC02210C
来稿时间:7月15日 审核:刘俞斌 责任编辑:刘运正