王新平課題組自由基化學(xué)研究新進(jìn)展
時(shí)間：2021-04-11 17:28:03學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院學(xué)校：南京大學(xué)
??? 一切化學(xué)反應(yīng)歸根于化學(xué)鍵的生成與斷裂。因此研究化學(xué)鍵的本質(zhì)可以更好地理解化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理和有效地控制化學(xué)反應(yīng)。傳統(tǒng)的化學(xué)鍵（σ或π）由兩個(gè)自旋相反的電子配對(duì)形成。化學(xué)鍵斷裂生成的兩個(gè)電子（自由基）可以通過(guò)空間作用（through-space）或鍵作用(through-bond)得到穩(wěn)定（如下圖）。前者一般形成定域型雙自由基，而后者則形成離域型雙自由基。雙自由基根據(jù)兩個(gè)電子的自旋關(guān)系，分為單線態(tài)（↑ ↓）和三線態(tài)（↑ ↑）。單線態(tài)受熱或光照可以轉(zhuǎn)化為三線態(tài)，稱為激發(fā)三線態(tài)。雙自由基分子由于兩個(gè)電子若離若合的關(guān)系，具有特殊的光電磁性質(zhì)，在功能材料研究領(lǐng)域扮演重要的角色。 ??? 1900年，Gonberg合成了首例穩(wěn)定的自由基化合物（Ph3C·），開創(chuàng)了自由基研究領(lǐng)域。7年后，Chichibabin報(bào)道了四芳基聯(lián)二苯雙自由基，人們從此開始了雙自由基的研究。但是Chichibabin化合物不穩(wěn)定，容易發(fā)生氧化和聚合反應(yīng)。尋找穩(wěn)定的雙自由基分子模型是百年來(lái)該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近來(lái)，王新平課題組發(fā)現(xiàn)四芳基聯(lián)苯二胺經(jīng)氧化后可以形成穩(wěn)定的雙自由基化合物。芳基之間通過(guò)甲基橋接形成單線態(tài)雙自由基，而芳基對(duì)位經(jīng)OMe-取代并受熱后激發(fā)為三線態(tài)。研究成果以兩篇論文的形式發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. (鄭昕、王興勇、眭云霞、李一志、馬晶等，2013，135，14912)和Angew. Chem. Int. Ed. (蘇遠(yuǎn)亭、王興勇、張載超、宋友、眭云霞等，2014，DOI：anie. 201309458)。后者被選為hot paper和外封面文章。我們的研究提供了既簡(jiǎn)單又穩(wěn)定的雙自由基單線態(tài)和三線態(tài)分子模型。
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??? 另外，最近美國(guó)化學(xué)會(huì)三大期刊J. Am. Chem. Soc., Inorg. Chem. 和Organometallics 聯(lián)合出版一期網(wǎng)絡(luò)專題，突出介紹無(wú)機(jī)合成領(lǐng)域的17位新興作者（emerging authors and young investigators，2004年以后博士畢業(yè)）。由于無(wú)機(jī)自由基的研究成果（潘效波、蘇遠(yuǎn)亭、陳小雨、李濤、李一志、趙越、左景林等，JACS，2013，135, 3414; 2013, 135, 5561），王新平教授被選入了這個(gè)專題，在三大期刊網(wǎng)絡(luò)主頁(yè)進(jìn)行圖片滾動(dòng)展示。
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http://pubs.acs.org/page/vi/2013/synthetic_inorganic.html
http://pubs.acs.org/journal/jacsat
http://pubs.acs.org/journal/orgnd7
http://pubs.acs.org/journal/inocaj
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????本課題組研究工作得到了中組部青年海外高層次人才計(jì)劃、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、以及江蘇省自然科學(xué)基金等資金的支持。
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