美国化学会(ACS)旗下的《化学与工程新闻(C&EN)》杂志每年的重要节目,就是盘点当年的发表在各大顶流期刊中备受瞩目的新分子,选出其中的佼佼者作为当年的“明星分子”。今天,我们就来认识一下其中结构最独特的几个——
Sulflower(C16S8,CAS号:921210-36-8)
Sulflower,翻译过来就是“硫花”,名字由sulfur(硫)和flower(花)组合而成,样子与向日葵相似。它是基于噻吩环系、不含氢的稳定的杂环八环烯。2006年首次合成,是第一个完全被硫取代的多环芳烃,具有D8h对称性的平面结构。
2016年,德累斯顿工业大学的研究团队合成了第二代硫花。(J. Am. Chem. Soc.2017, DOI: 10.1021/jacs.6b12630),它也是美国化学会C&EN在2017年度评选出的9个“明星分子”之一。
十二苯取代并四苯(C90H60)
看这个结构式,像不像一只波士顿大龙虾~这只大龙虾的正式名称叫作“Dodecaphenyltetracene”,中文名称是“十二苯取代并四苯”,是目前人们能够得到的最大的全苯取代并多苯结构,呈深红色,发出强烈的荧光。由美国杜兰大学(Tulane University)的 Robert A. Pascal Jr.教授研究团队在2019年合成。
它也是美国化学会《C&EN》评选的2019年度“明星分子”之一。别看这种分子庞大且复杂,只需以四苯基呋喃与1,2,4,5-四溴-3,6-二苯基苯作为原料,通过三步反应即可实现有效的合成。(Angew. Chem., Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812418)
环[18]碳(C18,CAS号:126487-09-0)
环[18]碳是全新的碳的同素异形体,也是十分罕见的一种。
环[18]碳几乎不溶于水。它由十八个碳原子以单叁键交替构成环。环[18]碳是预测能够热力学稳定最小的环[n]碳,理论应变能为72 kcal/mol。早在1991年,便有人对环[18]碳的结构进行预测,并且进行过有关计算,在2019年,由IBM和牛津大学的联合团队通过环丁酮结构的数个位点进行电化学脱羰基反应首次合成。
这种单键与叁键交替结构可表现出良好的半导体特性,意味着C18可在纳米电子器件领域发挥重要的作用。
相关论文发表在顶级期刊《Science》上,并勇夺当期封面,美国化学会《C&EN》也将它评选的2019年度“明星分子”之一。
无穷烯(C48H24)
无穷烯(Infinitene),是美国化学会《C&EN》评选的2021年度“明星分子”之一。
2021年,日本名古屋大学的Kenichiro Itami教授课题组成功合成了一种具有独特、全共轭、螺旋扭曲结构特征的环状螺烯分子,因为结构式类似“∞”符号,所以取名为“Infinitene(无穷烯)”。它是一种十分稳定的黄色固体,带有绿色荧光,可溶于常见的有机溶剂。