新型有機金屬“三明治”化合物出現

據報道，日本沖繩科學技術研究所協同德國、俄羅斯科學家一起，成功開發了一種新的茂金屬化合物。研究成果發表在新一期 《自然·通訊》 雜志上。

茂金屬是一種有機金屬化合物，以其多功能性和特殊的“三明治” 結構而聞名。科學家對金屬有機化合物化學性質的開創性研究曾贏得1973 年諾貝爾化學獎。

茂金屬的多功能性是因為它們能“夾心” 許多不同的元素以形成各種化合物。它們可用于各種應用，包括聚合物的生產、測量血液中葡萄糖含量的血糖儀、鈣鈦礦太陽能電池以及用作催化劑。茂金屬的化學結構允許形成多達20 個電子的配合物，但18 個電子的結構最受青睞，因為它是最穩定的版本。

研究人員稱，擁有超過18 個電子是罕見的，因為一旦超過18 個電子，茂金屬的化學鍵就開始拉長、斷裂并改變結構。團隊此次在19 電子茂金屬中又增加了兩個電子，創造了一個21 電子茂金屬。大多數人此前認為這是不可能的，但是新開發的21 電子茂金屬在溶液和固態中均很穩定，可儲存很長時間。

有了這種新的茂金屬，研究人員可創造出用于醫學、催化和能源領域的新材料，幫助解決重要的全球問題并提高人類的生活質量。

由于茂金屬的三明治結構很容易改變，因此研究中最具挑戰性的部分是證明氮已成功地與鈷結合，而不會改變夾層結構。研究人員還要嚴格證明茂金屬與所有相鄰的碳原子正確結合，并且氮原子與鈷原子相連。