大西北網(wǎng)訊 15日上午，山西大學(xué)分子科學(xué)研究所教授翟華金興奮地告訴記者，在他與中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員孫忠明的密切合作下，世界首例全金屬三明治化合物——全金屬芳香性三明治化合物被成功合成與表征。該研究成果已在國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)會(huì)志》發(fā)表。

提起三明治，人們總能跟美味聯(lián)想在一起。而在化學(xué)領(lǐng)域，與三明治有著相似“長相”的化合物卻有著重要應(yīng)用。翟華金說，三明治化合物是由金屬原子和兩個(gè)環(huán)多烯形成的“夾心式”化合物。如20世紀(jì)50年代合成的二茂鐵就是典型的三明治化合物，如今已廣泛應(yīng)用于藥物合成、工業(yè)催化等領(lǐng)域。1973年，有科學(xué)家因?yàn)槎F三明治結(jié)構(gòu)的確定而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

翟華金介紹說，全金屬三明治化合物、全金屬芳香性都是納米領(lǐng)域的新概念，目前在教科書中都難尋蹤影。進(jìn)入21世紀(jì)以來，三明治化合物研究領(lǐng)域取得兩項(xiàng)里程碑式的進(jìn)展：一是美國科學(xué)家合成一種全新“不含碳”三明治化合物；二是日本科學(xué)家將單原子金屬夾心進(jìn)一步擴(kuò)展到多原子金屬層。但是，60余年來全金屬三明治化合物的制備一直未獲得突破。

多年來，在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下，孫忠明和翟華金潛心新型芳香性團(tuán)簇和化合物的前沿研究工作，終于成功制備和表征首例全金屬三明治化合物［Sb3Au3Sb3］3-。該化合物由三層金屬三角面疊加而成，金夾心層位于兩個(gè)銻三角面中間，總體呈三棱柱結(jié)構(gòu)。通過對(duì)化合物電子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析，表明該化合物有一個(gè)較寬的能隙 （3.08eV），即該全金屬體系可能呈現(xiàn)半導(dǎo)體特性。