特别说明：
本文由学研汇技术中心原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。
具有未配对电子的分子化合物通常表现出顺磁性和增强的反应活性。大的自旋轨道耦合(SOC)是重元素的固有属性，直接影响化合物的电子结构。
有鉴于此，
马普研究所JOSEP CORNELLA
等人
报道了具有刚性和体积大的配体的单配位铋烯的合成和表征
。所有磁性测量值[超导量子干涉器件(SQUID)，核磁共振(NMR)]均指向抗磁化合物。然而，多组态量子化学计算预测该化合物的基态由一个自旋三重态主导(76 %)。明显的抗磁性是由超过4500个波数的超大的SOC诱导的正零场分裂导致MS=0磁性亚能级在电子基态中热隔离。
作者推断刚性、非配位、体积庞大的Bu-MsFluind配体可以作为稳定单体单配位Bi(I)的平台。沿此思路，以溴代芳烃(
S3
)为原料成功合成了前驱体Bu-MFluind-Bi Brs(
1
)。迄今为止报道的所有Bi(I)化合物都具有强烈的颜色，
2
呈亮黄色，表明具有独特的电子结构。表征结果明确支持单配位的
铋烯结构
，
2
在溶液中呈对称非动态，可以在室温下保存数月。
作者展示了化合物
2
的XAS数据及相应的TD-DFT计算光谱。基于TD-DFT结果表明
2
中Bi原子处于+1氧化态。
2
的Bi中心的+1氧化态的额外实验证据也通过其反应性揭示。
作者利用ORCA程序包)从量子化学计算中推断，对于Bi(I)，Bi 6p-层可能包含两个电子，处于三重态、闭壳层单重态或开壳层单重态构型。使用标量DFT进行初始几何优化，三重态/BS结构与实验符合得很好，DFT预测三重态的吉布斯自由能在能量上是最低的。通过研究三重态的单占据分子轨道(SOMOs)，结果表明存在连接铋中心和芴基的键临界点，铋与芳基的C(sp)之间存在单键临界点。实验和理论计算均表明可以将
2
称为具有"非磁性"三重态基态。Bi中心的低配位数在两个近简并的p轨道上留下两个电子，从而产生三重基态。此外，Bi本征较大的SOC常数极大地稳定了M
s
=0子能级，导致明显的抗磁体。
YUE PANG, et al. Synthesis and isolation of a triplet bismuthinidene with a quenched magnetic response. Science, 2023, 380, Issue 6649
DOI: 10.1126/science.adg2833
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg2833
同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
加急测试
钱老师
18837127271
www.xueyanhui.com
