完美芳香族平面[55555]金属环烯的预测

基于第一性原理计算，本研究预测了平面[55555]金属环烯烃系列复合物，包括不同金属（Pt、Pd、Os等）及电荷态（0+/?/2?/1+），其几何与电子匹配形成九个离域π键，遵循休克尔规则，具有高芳香性与稳定性，为实验实现提供了理论依据。

　　

摘要

受到新发现的3D [Os]C₁₅H₁₀（其中[Os] = OsL¹L²，L代表PPh₃、CO或PEt₃ σ配体）中的[55555]金属环状结构的启发，并基于广泛的第一性原理理论计算，本文预测了一系列完美的二维平面[55555]金属环状复合物：D_5hMC₁₅H₁₀1（M = Pt、Pd、Ni）、D_5hMC₁₅H₁₀^{?（M = Ir、Rh）、D_5hMC₁₅H₁₀2?（M = Os、Ru）以及D_5hMC₁₅H₁₀+（M = Au、Ag）。在这些复合物中，五配位的过渡金属中心η5-M与[15]环状配体C₁₅H₁₀在电子结构和几何形状上完全匹配，且无需在顶部和底部添加额外的σ配体。详细的键合模式分析表明，这些[55555]金属环状结构中的金属d_xz和d_yz轨道与五元环发生π共轭，根据Hückel的[4n + 2]规则（n = 4），在分子平面上形成了总共九个离域的π键，从而赋予体系整体π芳香性和额外的稳定性。这种结构和键合模式可以进一步用于构建高度稳定的表面[55555]金属富勒烯D_5dMC₂C₅₀5（M = Pt、Pd）以及非金属双[55555]金属环状结构夹心复合物D_5hC₂(MC₁₅H₁₀)_{2（M = Ir、Rh）和D5hN2(MC15H10)2（M = Os、Ru）。}}

图形摘要

广泛的第一性原理理论计算预测了一系列完美的二维平面[55555]金属环状复合物D_5hMC₁₅H₁₀^0/1-/2-/1+，这些复合物具有五配位的过渡金属中心η⁵-M和[15]C₁₅H₁₀环状配体，在几何和电子结构上完全匹配，形成了在实验中可能实现的高度稳定的芳香体系。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。