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自從1979年諾貝爾化學(xué)獎獲得者霍夫曼首次提出金屬雜芳香化合物的概念以來，金屬雜芳香化學(xué)得到了蓬勃發(fā)展。金屬雜芳香化合物是芳環(huán)中含有金屬原子的特殊芳香化合物，它們不僅豐富了芳香化合物的種類，還拓寬了人們對芳香性的認知，吸引了不同領(lǐng)域科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。

南方科技大學(xué)夏海平教授團隊在該領(lǐng)域取得了突出貢獻，他們近期在期刊Chem. Rev.上發(fā)表了題為“Metallaaromatic Chemistry: History and Development.”的綜述文章，引用參考文獻570篇，篇幅達93頁，全面總結(jié)了金屬雜芳香化學(xué)領(lǐng)域的研究進展，并對該領(lǐng)域未來的發(fā)展方向進行了展望。這是該期刊近二十年來在金屬雜芳香化學(xué)領(lǐng)域所刊登的首篇文章。

文章提到，金屬雜芳香化合物與傳統(tǒng)的有機芳香化合物有很大的不同：金屬雜芳香化合物是金屬d軌道（或f軌道）參與了π共軛體系的特殊的金屬有機配合物，具有價態(tài)可變、配體豐富、金屬中心配位方式多樣等特點，這導(dǎo)致它們具有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)。目前，金屬雜芳香化合物主要包含金屬雜苯、金屬雜苯炔、含主族雜原子金屬雜芳香化合物、金屬雜環(huán)戊二烯雙負離子、碳龍化合物和金屬雜螺芳香化合物等六大類（圖1），它們的母體有機物可以是芳香性，非芳香性，甚至是反芳香性的。

圖1. 六類典型的金屬雜芳香化合物.

文章從金屬雜芳香化合物的常用芳香性判據(jù)出發(fā)，對于每類金屬雜芳香化合物，都選取了具體的代表性物質(zhì)，從結(jié)構(gòu)判據(jù)、電磁性判據(jù)和理論判據(jù)等多方面全方位地闡明了它們的芳香性，討論了它們的芳香性來源。此外，文章還詳細總結(jié)了這六類金屬雜芳香化合物的合成方法、反應(yīng)性及應(yīng)用。值得一提的是，在該領(lǐng)域以前的綜述文章中，往往只包含過渡金屬雜芳香化合物，而該文章則將主族金屬雜芳香化合物也囊括其中。

除了對已有成果進行了總結(jié)，文章還詳細討論了該領(lǐng)域所面臨的問題，并對未來的研究方向進行了展望。例如文章提到，金屬雜苯、金屬雜苯炔和碳龍化合物目前還主要局限于后過渡系貴金屬，如何將金屬擴展到前過渡及第一過渡系仍然具有非常大的挑戰(zhàn)性；特別是相對于合成及反應(yīng)性研究，金屬雜芳香化合物的應(yīng)用研究仍然很少。文章指出，金屬雜芳香化合物既有金屬有機化合物的特性，又屬于芳香化合物，因此它們在催化和材料領(lǐng)域?qū)⒕哂芯薮蟮膽?yīng)用潛力，是后續(xù)值得重點關(guān)注的研究方向。

南方科技大學(xué)陳大發(fā)副研究員為論文第一作者，華煜輝博士為論文第二作者，夏海平教授為論文唯一通訊作者，南方科技大學(xué)為論文第一完成單位。該項目受到國家自然科學(xué)基金、廣東省催化化學(xué)重點實驗室和科技部國家重點研發(fā)計劃的大力資助。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.0c00392