学术讲座(二十五):碳龙化学 - Craig芳香性体系研究

作者: 发布时间: 2022-10-27 浏览次数: [ ]


主讲人:夏海平教授

时间:10月28日上11:20–11:55

地点:丽湖校区守信楼(原B1栋)一楼报告厅

   

报告人简介:

夏海平,南方科技大学化学系讲席教授(Chair Professor)、深圳Grubbs研究院执行院长、国家杰出青年科学基金获得者。1983年、1986年厦门大学化学系本科、硕士研究生毕业,之后留校任教。2018年入职南方科技大学。目前主要从事金属有机化学研究,重点研究自己建立并命名了“碳龙化学”。Carbolong等相关词条及代表性碳龙化合物进入国际经典有机化学教科书《March’s Advanced Organic Chemistry》第八版,已有6种“碳龙试剂”进入百灵威试剂目录销售。所主持成果获得2020年度国家自然科学二等奖,并入选2013年度“中国高等学校十大科技进展”,个人于2016年获中国化学会“黄耀曾金属有机化学奖”。已正式发表学术论文250余篇。通讯作者论文被Science、Science Shot、Science Daily、Nature Chemistry、Nature China、C&E News、Noteworthy Chemistry、Chemistry World等专题评述或报道30多篇次。

讲座摘要:

关于芳香性,Craig曾理论预测(Nature 1958, 181, 1052)若d轨道参与π共轭,轨道相位将翻转并出现反休克尔芳香性,其分子骨架仍可保持平面性。但该理论一直未被实验证实。夏组2013年报道的M+7C(图1)正是实验上成功捕获的Craig模型物种,从而证实了Craig半个多世纪前的理论预测。随后,夏组发现了一系列稳定的由碳链螯合过渡金属的Craig物种或聚合物。建立了富有特色的“碳龙化学(Carbolong Chemistry)”。“long”取自于“龙”的汉语拼音,“Carbolong”也可以解读为“长碳链”。碳龙配合物和聚碳龙因金属直接嵌在全共轭稠环骨架的桥头位置,金属的d轨道参与共轭,其性能与传统有机、高分子共轭体系很不一样。具有宽、强的吸收光谱,吸光后,除了有光、电、热三个能量出口外,有时还会发出超声波。在太阳能利用、小分子活化、催化、锂-氧电池、高分子材料修复、生物医学等领域具有良好的应用前景。

                           

1. Zhu, C.; Li, S.; Luo, M.; Zhou, X.; Niu, Y.; Lin, M.; Zhu, J.; Cao, Z.; Lu, X.; Wen, T.; Xie, Z.; Schleyer, P. v. R.; Xia, H. Stabilization of Anti-aromatic and Strained Five-Membered Rings with a Transition Metal. Nat. Chem. 2013, 5, 698–703.

2. Zhu, C.; Xia, H. Carbolong Chemistry: A Story of Carbon Chain Ligands and Transition Metals. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 1691-1700.

3. Cai, Y.; Hua, Y.; Lu, Z.; Lan, Q.; Lin, Z.; Fei, J.; Chen, Z.; Zhang, H.; Xia, H. Electrophilic aromatic substitution reactions of compounds with Craig-Mobius aromaticity. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2021, 118, e2102310118.

4. Chen, S.; Peng, L.; Liu, Y.; Gao, X.; Zhang, Y.; Tang, C.; Zhai, Z.; Yang, L.; Wu, W.; He, X.; Liu, L. L.; He, F.; Xia, H. Conjugated polymers based on metalla-aromatic building blocks. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2022, 119, e2203701119.

5. Cui, F.-H.; Hua, Y.; Lin, Y.-M.; Fei, J.; Gao, L.-H.; Zhao, X.; Xia, H. Selective Difunctionalization of Unactivated Aliphatic Alkenes Enabled by a Metal-Metallaaromatic Catalytic System. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 2301–2310.

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