近日，中国科学院长春应用化学研究所孙忠明课题组和美国犹他州立大学Alexander I. Boldyrev教授合作，在稀土分子合金的研究中取得新进展，相关成果发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, DOI: 10.1002/anie.201600706）上。ACS《化学化工新闻》周刊（C&EN）对该成果进行了评述。 

　　分子合金（Molecular Alloy）是指至少由两种不同的(半)金属组成的低氧化态团簇，具有明显的金属-金属键相互作用。分子合金作为一个独立的“建筑单元（Building Block）”，可用于组装具有特定功能的新材料。 

　　1865年，凯库勒提出苯分子的环状结构，发现苯和类苯化合物有特殊性质(芳香性)。1931年，德国化学家休克尔从分子轨道理论的角度，对环状化合物的芳香性提出了重要判据：休克尔规则。1965年，美国化学家Breslow首次提出“反芳香性”这一重要概念，用于解释含有4n个π电子的环状共轭体系。在“反芳香性”化合物中，其热力学稳定性大大降低。目前能够成功分离的反芳香性物质极少。 

　　孙忠明课题组成功制备出首例具有全金属反芳香性的稀土分子合金，[LnSb₁₂]^3-（Ln=La, Y, Ho, Er, Lu）。在该团簇中，稀土离子被三个Sb₄菱形环所围绕，形成了一个类似茂稀土的结构。 

　　该课题组与Boldyrev教授合作，从理论化学角度分析了[LnSb₁₂]^3-离子的电子结构。在该化合物中，稀土元素形式上带有三个正电荷，根据电荷平衡，每个Sb₄环形式上应该携带两个负电荷，但是由于每个Sb₄环需要提供2个电子去形成Sb₄环与稀土离子之间的三中心两电子键，从而使该阴离子团簇稳定存在，致使Sb₄环上事实上只剩余4个π电子，符合4n规则，具有反芳香性。 

　　这项工作是该课题组“金属芳香性”研究工作的进一步延伸，此前课题组曾报道了首例全金属芳香性三明治化合物（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10954, DOI: 10.1021/jacs.5b07730）。