烟台大学李庆忠团队: 碳(0)化物与卤中心原子相互作用研究重要进展

背景：卤键是一种重要的非共价相互作用，具有方向性，广泛应用于晶体工程和功能材料等领域。然而，强电子给体如何推动卤素转移、模糊非共价作用与化学键的边界，是当前研究的关键问题。碳(0)化合物因其独特的σ/π双孤对电子结构，是极强的电子给体，为探索这一过程提供了理想模型。研究目的：烟台大学李庆忠教授课题组以碳(0)化合物C(NHCMe)2为模型，采用密度泛函理论计算和电子结构分析方法，系统研究了其与29种含卤路易斯酸的相互作用，旨在揭示强卤键向卤素转移的连续演化机制。结论：研究结果表明，弱相互作用体系表现为典型卤键，而强Lewis酸体系中卤素向碳(0)中心迁移，呈现C–X键特征。碳(0)中心展现出极强的电子给体能力，使部分体系相互作用能超过-70 kcal/mol。机制上，弱体系以静电作用为主，强体系中轨道作用显著增强，电子从碳(0)化合物向X–Y σ*轨道转移，推动卤素迁移。该工作阐明了非共价作用向化学键形成的连续过渡关系，突出了碳(0)中心在调控卤素迁移中的优势，为分子设计与反应研究提供了新思路。