化学家制造出一种稳定的化合物,其特征是放弃四面体几何结构的硅原子

CCDC 2035116的Gif图从纸上获得,用Jmol创建

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该化合物中的平面硅嵌在具有一个内部SiC的三环梯形核心中2以及两个外Mo-C-Si三元环,通过两个Si-C键熔合

硅已进入平面,这是第一个稳定的化合物,具有平面而不是四面体四配位硅原子。这种不寻常的分子是由两个金属中心和一个芳香族核心稳定而成的。

1874年,化学家约瑟夫·勒贝尔(Joseph Le Bel)和雅各布·范特霍夫(Jacobus van’t Hoff)独立地认识到碳更喜欢3D的四面体取代基排列。事实上,将甲烷这样的三维分子压扁需要巨大的能量——每摩尔超过600kJ,但这并没有阻止研究人员试图制造平面四坐标碳化合物,第一个平面四坐标碳化合物在20世纪80年代末被报道。

但是平坦的四价硅已经被证明很难制造,尽管事实是,根据计算,将甲烷的硅类似物——四氢硅烷——从四面体变形为平面需要更少的能量(450kJ / mol)。目前已知的平板硅只有一个例子,它是一种从未被分离出来的气相物质。

德国化学家现在已经创造了第一个热稳定的硅化合物,违反了van ' t Hoff-Le Bel的概念。平面硅是三环核的一部分,三环核具有三个融合的分子三角形,其中一个在平面硅旁边包含两个平面碳原子。

这种亮黄色的化合物对空气只是中等敏感,直到加热到200°C以上才会分解。碳原子和两侧的两个金属原子(钼原子或钨原子)之间的弱键有助于稳定结构。此外,中心的硅碳三角形由于是芳香族而获得额外的稳定,因为它有两个离域π电子。