立方體中的電子：全氟銅苯作為電子受體的合成和表征
發布日期：2022-08-19 15:57
8月17日東京大學工學研究生院化學與生物工程系宣布首次合成了全氟銅苯，并成功地觀察到電子被封閉在其中的狀態。該分子做為一個盒狀結構可以捕獲并保留單個電子，這是量子力學“盒子中的粒子”原理的一項罕見的研究發現。
圖1 全氟銅苯電子的分布
雖然常規銅苯（C8H8）自1964年以來就被發現，但沒有人設法制造全氟銅苯（C8F8），盡管預測它可能能夠保持電子。“長期以來，將電子放入碳制籠子里一直是一個挑戰。” 東京大學的秋山說，“化學家預測，如果多面體碳氫化合物完全氟化，它將在籠子的中心保持電子。” 她的團隊現在已成為第一個合成全氟銅苯人的團隊，證明它確實可以將電子封裝在籠子內。
理論上，氟原子結合到所有頂點的多面體分子在理論上被預期會接收電子，但尚未實現合成。 本研究組利用AGC公司開發的PERFECT方法（注1），在世界上首次成功合成了全氟銅苯。 此外還成功地觀察了電子被封閉在這個分子內的狀態。 這一成果為接收電子的功能分子的設計指南提供了新的可能性。
這項研究發表在2022年8月11日美國科學雜志《科學》的在線版上。
圖2 全氟銅苯接收電子的結構和LUMO的分布
圖3 全氟銅苯的合成方法和晶體結構
（文章來源：東京大學）
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