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構(gòu)建全新的芳環(huán)骨架，尤其是新稠芳環(huán)骨架，是發(fā)展具有獨特物理化學(xué)性能的π共軛新體系的重要基礎(chǔ)。但是，化學(xué)發(fā)展到今天，發(fā)現(xiàn)新的分子骨架日趨困難。在經(jīng)典芳香化學(xué)中，由于碳是4價的，單個碳原子最多只能稠合3個芳香環(huán)（如石墨烯）。而過渡金屬可以有多個配位點，且具有種類多、價態(tài)與配體豐富等多樣性，此外，過渡金屬未充滿的d軌道可以替代主族元素的p軌道參與成鍵，為芳香化學(xué)的發(fā)展帶來全新的機遇。最近夏海平教授課題組實現(xiàn)點擊反應(yīng)的新拓展--首例后過渡金屬卡拜與疊氮的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)，并籍此反應(yīng)成功構(gòu)建了首例以單原子為橋頭稠合四個芳環(huán)的極端大p共軛結(jié)構(gòu)。從而，結(jié)束了“一個橋頭原子最多只能被三個芳香環(huán)共享”的歷史。

  理論計算研究表明，該四環(huán)體系是一個14中心-16電子的dπ-pπ共軛芳香體系。該四環(huán)化合物具紫外到近紅外寬吸收的特征，且具有良好的光熱轉(zhuǎn)化性能，在太陽能利用、生物醫(yī)藥等方面均有良好的應(yīng)用前景。該工作被德國Wiley-VCH的ChemistryViews以“Tetracyclic Aromatics Shaped Like a Four-Leaf Clover”為題進行了報道。

該工作在夏海平教授、張弘教授指導(dǎo)下，實驗工作主要由路正宇博士和博士生蔡沅廷同學(xué)完成；理論計算由朱軍教授課題組博士生朱琴同學(xué)完成；陳志昕博士、博士生卓凱玥同學(xué)參與了部分實驗工作。研究工作得到國家自然科學(xué)基金（項目批準(zhǔn)號：21490573、21572185、U1705254）的支持。

論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/6/3/eaay2535

Highlight：

https://www.chemistryviews.org/details/news/11215136/Tetracyclic_Aromatics_Shaped_Like_a_Four-Leaf_Clover.html