立方体中的电子：全氟铜苯作为电子受体的合成和表征
发布日期：2022-08-19 15:57
8月17日东京大学工学研究生院化学与生物工程系宣布首次合成了全氟铜苯，并成功地观察到电子被封闭在其中的状态。该分子做为一个盒状结构可以捕获并保留单个电子，这是量子力学“盒子中的粒子”原理的一项罕见的研究发现。
图1 全氟铜苯电子的分布
虽然常规铜苯（C8H8）自1964年以来就被发现，但没有人设法制造全氟铜苯（C8F8），尽管预测它可能能够保持电子。“长期以来，将电子放入碳制笼子里一直是一个挑战。” 东京大学的秋山说，“化学家预测，如果多面体碳氢化合物完全氟化，它将在笼子的中心保持电子。” 她的团队现在已成为第一个合成全氟铜苯人的团队，证明它确实可以将电子封装在笼子内。
理论上，氟原子结合到所有顶点的多面体分子在理论上被预期会接收电子，但尚未实现合成。 本研究组利用AGC公司开发的PERFECT方法（注1），在世界上首次成功合成了全氟铜苯。 此外还成功地观察了电子被封闭在这个分子内的状态。 这一成果为接收电子的功能分子的设计指南提供了新的可能性。
这项研究发表在2022年8月11日美国科学杂志《科学》的在线版上。
图2 全氟铜苯接收电子的结构和LUMO的分布
图3 全氟铜苯的合成方法和晶体结构
（文章来源：东京大学）
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