C&EN年度8大化学分子揭晓:哪个分子让你印象至深？

近日，美国《化学化工新闻》（C&EN）期刊公布了2018年度分子榜单。这些分子在2018年获得了大家的广泛关注，下面我们来看一看这些吸引人们眼球的化学分子。

半个世纪以来发现的第一个新立体异构体（stereoisomers）

图片来源：Jeffrey Reimers

在合成含有一个硼-氧-硼桥的卟啉大环（porphyrin macrocycles）时，一个国际研究团队发现了一种新型异构体。在这种卟啉大环分子中，硼-氧-硼桥中的氧原子能够从卟啉环的一侧移动到另外一侧。

相关论文：Canfield et al., (2018). A new fundamental type of conformational isomerism. Nature Chemistry, https://doi.org/10.1038/s41557-018-0043-6

在英国发现的俄罗斯神经毒剂

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今年居住在英国索尔兹伯里（Salisbury）的俄罗斯双重间谍和他女儿的中毒案登上了各大媒体的头条，而试图毒杀他们的神经毒剂是诺维乔克（Novichok）神经毒剂家族中的一种，最有可能是名为A-234的神经毒剂。

含有纳米孔的石墨烯

图片来源：参考资料[1]

西班牙的科学家使用化学合成手段合成在特定位置出现纳米孔阵列的石墨烯。这种合成方法可以在原子级精度上实现对纳米孔的大小、密度、形状和化学构成进行调控。形成的石墨烯材料具有半导体特性，可用于制造半导体材料，或者用于分子筛分和传感。

相关论文：Moreno et al., (2018). Bottom-up synthesis of multifunctional nanoporous graphene. Science, https://doi.org/10.1126/science.aar2009

看似简单却难于合成的二甲基钙

图片来源：参考资料[1]

科学家们在60多年前第一次宣布合成了二甲基钙（dimethylcalcium），然而这一合成反应此后始终未能得到复制。直到今年，德国科学家发表论文再次成功合成这个看起来很简单的分子。这可能带来新的催化剂和化学试剂。合成的关键是找到合适的起始材料，并且设计出一种方法，能够纯化非常容易受污染的反应物。研究人员使用二甲基钙制备了重格氏试剂（heavy Grignard reagent）和末端钙甲基化合物。

相关论文：Wolf et al., (2018). Dimethylcalcium. JACS, DOI: 10.1021/jacs.7b12984

酷似土星环的超级分子复合体

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日本东京工业大学（Tokyo Institute of Technology）的化学家构建了一个像纳米级别的土星一样的超级分子复合体。它将一个C60束缚在由取代的蒽单元构成的大碳氢环中。弱CH-π作用力将整个复合体结合在一起。

相关论文：Yamamoto et al., (2018). Nano‐Saturn: Experimental Evidence of Complex Formation of an Anthracene Cyclic Ring with C60. Angew. Chem., Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201804430.

人工合成的死亡帽蘑菇毒素

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加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）的研究人员找到了化学合成α鹅膏蕈碱（α-amanitin）的方法。这是一种称为死亡帽的毒蘑菇生成的毒素，它可能是一种潜在的抗癌化合物。

相关论文：Matinkhoo et al., (2018). Synthesis of the Death-Cap Mushroom Toxin α-Amanitin. JACS. DOI: 10.1021/jacs.7b12698

化学家们结出的分子结

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英国曼彻斯特大学（University of Manchester）的化学家们将6个前体分子连接在一起，构成世界上迄今为止最复杂的分子结之一。这个分子结由一个长达324个原子的分子环缠绕形成，其中包含了9个交叉点。虽然目前这种分子结的合成被看作是化学合成威力的展现，但是研究人员希望它们将来可以当作催化剂使用，或者产生其它应用。

相关论文：Zhang et al., (2018). Stereoselective synthesis of a composite knot with nine crossings. Nature Chemistry, https://doi.org/10.1038/s41557-018-0124-6

打破导电性纪录的自由基聚合物

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自由基聚合物通常比共轭聚合物导电性更差。然而，普渡大学（Purdue University）的研究人员合成了一种新型非共轭有机自由基聚合物，它的导电性是其它有机自由基聚合物的1000倍以上。这种材料可能被整合到电池或者显示屏中。

相关论文：Joo et al., (2018). A nonconjugated radical polymer glass with high electrical conductivity. Science, https://doi.org/10.1126/science.aao7287

参考资料：

[1] C&EN’s molecules of the year for 2018. Retrieved December 18, 2018, from https://cen.acs.org/synthesis/CENs-molecules-year-2018/96/i49

[2] Science：纳米孔石墨烯，小运气，大升级。Retrieved December 18, 2018, from https://www.x-mol.com/news/12280