近日，理学院梅言波助理教授与南方科技大学刘柳副教授、陶丽芝副教授课题组合作在《德国应用化学（Angewandte Chemie International Edition）》杂志上发表了题为“An Isolable Radical Anion Featuring a 2-Center-3-Electron π-Bond without a Clearly Defined σ-Bond”的研究论文(https://doi.org/10.1002/anie.202315555)。该论文报道了一种独特的化学键类型，即两个原子之间形成了没有σ键的支撑的两中心三电子π键。这项研究在化学键的成键理论方面取得了巨大突破。

       非常规的化学键，比如两中心三电子键，不仅在化学键的成键理论方面而且在化学转化和材料科学领域均具有重要意义。比如最早在1931年鲍林就提出了两中心三电子σ键（σ半键）来解释双氦阳离子（He₂⁺）中的化学键模型（JACS 1931, 53, 3225）。含有这类化学键的物质不断被科学家们发展出来（Chem. Rev. 2003, 103, 229）。尽管具有σ键支撑的两中心三电子π键已经有一些例子，比如一氧化氮。然而，没有σ键支撑的两中心三电子π键的化合物极少被报道。目前仅有的一例是基于硅的四元环结构，但是该例子中用于形成两中心三电子π键的两个p轨道不处于平行状态（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202117584）。

       在这项工作中，梅言波和合作者合成了具有Si2P2四元环为中心的自由基阴离子化合物（图一）。一系列实验表征和计算分析表明该阴离子中Si2P2四元环处于规整的共面上，两个磷原子之间利用完全平行的p轨道来形成两中心三电子π键，单电子处于π*反键轨道上。同时两个磷原子之间没有明显的σ键的存在。总体上两个磷原子之间只形成了π类型的半键。

图一：a) 合成方案；b) 晶体结构；c）电子顺磁共振谱；d) 自旋布居图；e) 电子局域函数图（黄点：环零界点；蓝点：键临界点；橘红色区域和蓝色区域分别代表电子富集和衰减）。

       梅言波助理教授博士毕业于瑞士苏黎世联邦理工大学（ETH Zurich），于2023年8月加入大湾区大学（筹）理学院化学系任职助理教授。课题组主要研究方向为磷化学和主族元素化学; 电化学活化白磷; 无机聚合物和无机/有机杂化聚合物; 分子功能材料。课题组诚聘联培研究生、研究助理和博士后研究人员。具体事宜欢迎垂询。邮箱：meiyanbo@gbu.edu.cn。个人介绍https://www.gbu.edu.cn/detail/article/515。