新型穩(wěn)定有機(jī)化合物室溫下成功合成 相關(guān)成果發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志上

近日，德國多特蒙德工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家在室溫下成功分離和表征了一種新型、高反應(yīng)性的有機(jī)化合物。這是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志上。

有機(jī)化學(xué)中，材料的化學(xué)性質(zhì)基本上是由不同元素組成的官能團(tuán)決定的。大多數(shù)官能團(tuán)，尤其是那些有機(jī)物質(zhì)中富含的元素(碳、氮和氧)組成的官能團(tuán)，都得到了廣泛的研究，只有極少數(shù)的官能團(tuán)由于其固有的高反應(yīng)性而很難合成。它們通常只在極低的溫度(例如幾個開爾文)下才“穩(wěn)定”。科學(xué)家已經(jīng)合成出重氮烷烴，但與之形成鮮明對比的是，重氮烯烴卻是長期尋找而難見蹤影。科學(xué)家認(rèn)為，其可能是存在于幾種有機(jī)轉(zhuǎn)化過程中的中間體。

現(xiàn)在，德國多特蒙德工業(yè)大學(xué)教授馬克斯·漢斯曼領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊在室溫下成功分離并表征了一種具有重氮烯烴官能團(tuán)的化合物。研究人員為此使用了不尋常的合成路線。他們活化了通常很難活化的笑氣分子，并將其中的氮轉(zhuǎn)移到一種特殊的化合物中，即一種極性極化的烯烴。研究團(tuán)隊成員與哥廷根大學(xué)、馬克斯·普朗克煤炭研究所的科學(xué)家，通過X射線衍射清晰地驗證了重氮烯烴的分子結(jié)構(gòu)，并利用量子化學(xué)方法對電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

研究人員認(rèn)為，穩(wěn)定的重氮烯烴官能團(tuán)的存在為研究低價碳和不飽和卡賓開辟了新途徑。漢斯曼說：“令人驚訝的是，這種基于碳和氮兩種有機(jī)化學(xué)核心元素的官能團(tuán)，此前還沒有被合成過。這種在室溫下成功合成的穩(wěn)定分子，引發(fā)了許多有趣的反應(yīng)，這反過來又具有廣泛的應(yīng)用可能。”因此，該基礎(chǔ)科學(xué)研究成果可能會對未來新藥或新材料的開發(fā)產(chǎn)生影響。