波兰科学院物理化学研究所和华沙理工大学的 Janusz Lewiński 教授研究小组在《科学进展》上发表的一项研究揭示了一种稳定和分析高活性有机锌化合物的变革性策略,为全世界的化学家提供了一种更安全、更实用的方法。

近两个世纪以来,包括二烷基锌 (ZnR₂) 在内的有机金属化合物在合成化学、催化和纳米科学中发挥着关键作用。然而,它们对空气极其敏感,甚至可能自燃,这给其安全处理和结构分析带来了重大挑战。它们的挥发性和自燃性,尤其是在低分子量形式下,例如二甲基锌 (ZnMe₂) 和二乙基锌 (ZnEt₂),长期以来因其在环境条件下的不稳定性而阻碍了详细的晶体学研究。
现在,Lewiński 团队提出了一种创新的解决方案:将这些活性分子封装在由杂配位有机锌复合物形成的定制结晶海绵中。这种通过非共价相互作用稳定的主骨架,可以安全地固定危险的 ZnR₂ 分子,使研究人员能够使用传统的单晶 X 射线衍射技术安全地观察其分子结构。
该研究的共同作者 Iwona Justyniak 博士说:“ZnR₂ 分子在晶体基质中的非共价固定使得人们可以在新的密闭环境中对其进行结构表征。”
新方法不仅可以进行详细的结构研究,还可以选择性分离相似的化合物。
Michał Terlecki 博士补充道:“通过从 ZnMe₂/ZnEt₂ 混合物中有效分离 ZnMe₂,证明了所报道的组件具有巨大的潜力。”
值得注意的是,封装的化合物也可以通过轻微加热或将晶体溶解在有机溶剂中从海绵状框架中释放出来——为可重复使用的存储和反应剂的控制输送打开了大门。
安全性和精确性是现代化学研究的重点,这种新方法为合成化学家提供了强大的新工具。
“我们的方法为捕获、稳定和储存危险试剂的创新超分子系统铺平了道路,”该论文的第一合著者卡米尔·索科洛夫斯基博士说。
“这些系统就像结晶海绵一样,可以安全地供应高反应性化学物质,并可以在需要的时间和地点以安全可控的方式精确地输送和利用它们——例如在催化或材料制备中。”
这一发现标志着有机金属化学领域的重大飞跃,并为在学术和工业环境中更安全、更有效地使用危险化学试剂提供了一条有希望的途径。
更多信息: Kamil Sokołowski 等人,通过超分子包覆实现自燃性 ZnR2 化合物在空气中的稳定化及结构测定,Science Advances (2025)。期刊信息: Science Advances













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