世界首例全金属三明治化合物合成

    本报太原9月15日电（记者邢兆远、李建斌）15日上午，山西大学分子科学研究所教授翟华金兴奋地告诉记者，在他与中国科学院长春应用化学研究所研究员孙忠明的密切合作下，世界首例全金属三明治化合物——全金属芳香性三明治化合物被成功合成与表征。该研究成果已在国际权威期刊《美国化学会志》发表。

    提起三明治，人们总能跟美味联想在一起。而在化学领域，与三明治有着相似“长相”的化合物却有着重要应用。翟华金说，三明治化合物是由金属原子和两个环多烯形成的“夹心式”化合物。如20世纪50年代合成的二茂铁就是典型的三明治化合物，如今已广泛应用于药物合成、工业催化等领域。1973年，有科学家因为二茂铁三明治结构的确定而获得诺贝尔化学奖。

    翟华金介绍说，全金属三明治化合物、全金属芳香性都是纳米领域的新概念，目前在教科书中都难寻踪影。进入21世纪以来，三明治化合物研究领域取得两项里程碑式的进展：一是美国科学家合成一种全新“不含碳”三明治化合物；二是日本科学家将单原子金属夹心进一步扩展到多原子金属层。但是，60余年来全金属三明治化合物的制备一直未获得突破。

    多年来，在国家自然科学基金等项目资助下，孙忠明和翟华金潜心新型芳香性团簇和化合物的前沿研究工作，终于成功制备和表征首例全金属三明治化合物［Sb3Au3Sb3］3-。该化合物由三层金属三角面叠加而成，金夹心层位于两个锑三角面中间，总体呈三棱柱结构。通过对化合物电子结构的详细分析，表明该化合物有一个较宽的能隙 （3.08eV），即该全金属体系可能呈现半导体特性。