Sintesi e proprietà dei composti sandwich ciclici

Natura volume 620, pagine 92–96 (2023) Citare questo articolo

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Sono stati sintetizzati complessi sandwich ciclici su scala nanometrica assemblati da singoli elementi costitutivi. I complessi sandwich, in cui uno ione metallico è coordinato π da due anelli organici aromatici planari, appartengono ai fondamenti della chimica organometallica. Sono stati utilizzati con successo in un'ampia varietà di applicazioni che vanno dalla catalisi, sintesi ed elettrochimica alla nanotecnologia, scienza dei materiali e medicina1,2. L'estensione del motivo strutturale a sandwich porta a composti multidecker lineari, in cui anelli organici aromatici e atomi metallici sono disposti in modo alternato. Tuttavia, l’estensione ad un’impalcatura ciclica a più piani non ha precedenti. Qui mostriamo la progettazione, la sintesi e la caratterizzazione di una serie isomorfa di composti sandwich circolari, per i quali viene suggerito il termine "cicloceni". Questi cicloceni sono costituiti da 18 unità ripetitive, che allo stato solido formano anelli chiusi quasi idealmente circolari, che possono essere descritti dalla formula generale [ciclo-MII(μ-η8:η8-CotTIPS)]18 (M = Sr, Sm, Eu; CotTIPS = 1,4-(iPr3Si)2C8H62−). I calcoli chimico-quantistici portano alla conclusione che un'interazione unica tra i legami ionici metallo-ligando, l'ingombro del sistema ligando e il guadagno di energia sulla chiusura dell'anello, che è influenzato in modo cruciale dalle interazioni di dispersione, facilita la formazione di questi sistemi ciclici . Fino ad ora, sono stati studiati solo composti sandwich multidecker lineari unidimensionali per possibili applicazioni come i nanofili3,4,5,6,7,8,9,10. Si prevede che questo esempio da manuale di composti sandwich ciclici apra la porta a ulteriori innovazioni verso nuovi materiali organometallici funzionali.

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