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科研进展
一种四原子铋 (Bi) 化合物成为了首个在实验室中分离得到的具有芳香键特性的全金属环。该结构由德国研究人员合成；他们表示这一发现提出了一个重要的问题，也就是对于由较重元素构成的材料而言，其芳香性的本质究竟是什么。
尽管芳香性已被研究了近 200 年，但它仍然是化学领域中最神秘的现象之一。几乎每个学生都会在学校里学习到苯环等芳香碳环，但事实证明，完全用金属原子制造类似化合物要困难得多。2001 年时人们通过光谱检测发现了全金属芳香物种 Al42–，而反芳香性的 Al44– 则在 2003 年被检测到。然而，唯一在实验室中分离出来的芳香金属环（包括镓、金和钍物种）都需要通过共价键合的非金属取代基来稳定。
现在，由 🇩🇪 德国马尔堡菲利普大学 Florian Weigend 教授和海德堡大学 Lutz Greb 教授领导的团队分离出了一种阳离子 Bi44+ 芳香环。该物质呈平面菱形，以非共价键方式被困在两个壳层之间，其中每个壳层都有一个溴化铟核心，而该核心则被束缚在含有四个吡咯单元的环状配体中。
Source: © Ravi Yadav et al 2024 这种由铋原子组成的环结构是第一种在实验室中分离得到的全金属芳香环
研究人员们指出 Bi44+ 环与反芳香性的 Al44– 物种是等电子的。他们认为，这表明金属离子芳香环周围的电荷分布会影响其是具有芳香性还是反芳香性。该团队指出，这一发现使 Hückel 芳香性模型的论文变得复杂——他们强调说这一概念“适用于元素周期表第二行中的元素，但对于较重的同族元素则不太确定”。
References
R Yadav et al, Nat. Chem., 2024, DOI: 10.1038/s41557-024-01530-z
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