化学键是化学研究的基础和核心,新化学键的发现是推动化学科学发展的重要动力。自上世纪六十年代铼–铼四重键发现以来,金属–金属键研究已从d区过渡金属拓展至p区主族金属及f区镧系/锕系金属,不仅深化了人们对化学键理论的认知,并展现出在精准合成与先进功能材料创制中的重要性。铝作为地壳中丰度最高的金属元素,兼具成本低、毒性低和质量轻等特征,近年来吸引了化学家的极大关注,一系列独特的含铝配合物得以成功制备。在此背景下,分子中含有铝–金属键的分子因其结构多样性和独特的反应活性也备受关注,相关研究亦取得了显著进展。
基于此,南京大学朱琴和南京师范大学冯根锋教授课题组近期在SCIENCE CHINA Chemistry杂志上发表了题为“Discrete Molecular Clusters Containing Aluminum-Metal Bonds”的综述文章,详细介绍了近10年含铝–金属键分子配合物的合成、结构及反应性。
本文聚焦于含有直接铝–金属键的分子配合物,涵盖了铝与元素周期表中所有金属(如碱金属、碱土金属、p/d/f区金属)成键的分子配合物。文章介绍了盐消除、氧化插入和还原等主要合成策略,并结合晶体学与光谱学分析,揭示了关键结构特征。同时,借助理论计算,深入探讨了铝–金属键的成键特性,涵盖从配位键到共价相互作用的多样键合模式。在反应性方面,含铝–金属键的配合物表现出极高的反应活性,可参与小分子活化、C–H活化及协同催化等创新转化。以上进展充分凸显含铝–金属键的分子配合物在推动无机化学与金属有机化学前沿发展方面的巨大潜力。

详见:Jide Zhang, Xinggao Ji, Congqing Zhu, Genfeng Feng, Qin Zhu. Discrete Molecular Clusters Containing Aluminum-Metal Bonds. Sci. China Chem. 2026, 25, DOI: 10.1007/s11426-025-3155-x. 点击左下角“阅读原文”可免费阅读和下载全文。

冯根锋:2017年于南京大学获博士学位(导师:黄伟教授),随后加入南京大学朱从青教授课题组从事博士后研究,2020年获JSPS资助加入名古屋大学Makoto Yamashita教授课题组从事博士后研究。2024年任南京师范大学教授,博士生导师。主要从事低价主族金属化合物的合成及反应性研究。

朱琴:2012年于郑州大学获学士学位(导师:段征教授),2015和2020年在厦门大学分别获硕士、博士学位,分别从事金属有机化学实验研究(导师:夏海平院士)和芳香化学理论研究(导师:朱军教授);随后在南京大学做博后,主要开展人工智能和机器学习研究(导师:马晶教授)。2024年起任南京大学副研究员,独立开展低价金属-金属键和全金属芳香化学的实验与理论研究。
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