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每天认识一个美丽的有机化合物：今日解读——硫花（Sulflower）

花匠小妙招
2024-10-02 06:11

有一些有机化合物因其多样的结构、丰富的反应性和广泛的应用而被认为是化学领域中非常美丽的存在。这些有机化合物的魅力不仅体现在它们的外观上，更体现在它们的化学结构、反应机制、合成策略和实际应用上。有机化学的多样性和创造性为科学家们提供了无限的探索空间，以发现和创造更多美丽的有机化合物。

今天我们来讲讲我我个人认为很美的有机化合物——硫花（Sulflower）。

图片来源：MolAid

硫花（Sulflower），其英文名称是由硫（sulfur）和向日葵（sunflower）组合而成的，是一种独特的化学物质。这是一种新型碳硫化合物的名称。它属于寡聚噻吩类化合物，也是一种全新的碳硫化物形式。这种物质在结构上类似于一朵花，因此得名“硫花”。

Sulflower的化学式为C16S8，分子式为(C2S)8，是一种完全的杂环环烯化合物，它具有D8h对称性的平面结构，且不含氢。

图片来源：MolAid

硫花在2006年首次被合成，是第一个完全被硫取代的多环芳烃，因其独特的结构和性质，它在化学领域具有重要意义。它的发现开辟了有机和无机化合物的新领域。

其合成路线如下：

硫花不仅在化学结构上具有美感，而且在化学研究中也展现出其独特价值。它在合成过程中展示了硫原子的多样性和复杂性，这在化学合成中相当罕见。硫花的合成不仅体现了化学的美学，也体现了化学合成的前沿技术。

硫花的3D晶体结构如下：

图片来源：MolAid

此外，还有一种被称为“Persulfurated Coronene”的化合物，它被视为下一代“硫花”。这种化合物是一种过硫化的多环芳香烃，其特点是在 coronene 核周围形成了全硫的周边。这种硫丰富的特性使过硫化的coronene成为锂硫电池的有前途的阳极材料。

过硫化晕苯，因其分子形似向日葵（sunflower），也被称为“硫之花（sulflower）”。它是首个全硫取代稠环芳香烃，也是新的环状杂环碳硫化合物“硫之花”家族中的第二位成员，其中第一位成员是十多年前合成的八噻吩[8]圈烯（octathio[8]circulene）。化学家一直希望发展其他成员，包括最简单的过硫化苯，以作为电池阴极和其他电极材料。

2016年，由德国德累斯顿工业大学的冯新亮教授和马普学会高分子研究所的Klaus Müllen教授组成的联合研究团队合成了这个新的“硫之花”（J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI: 10.1021/jacs.6b12630）。

不同“硫花”分子：

结构表征：

硫花的特点包括：

结构独特：硫花是第一个完全被硫取代的多环芳烃，其结构的复杂性和对称性在化学上具有重要意义。

稳定性：它是基于噻吩环系的稳定杂环八环烯，不含氢，这使得它在某些化学反应中表现出独特的性质。

合成挑战：硫花的合成展示了化学合成的前沿技术和对硫原子多样性的探索。

科研价值：硫花的研究可能推动有机硫化学和材料化学的发展，其独特的结构可能在未来的化学应用中发挥作用。

美学价值：硫花不仅在化学结构上具有美感，而且在化学研究中也展现出其独特价值。

硫花的发现和合成是化学领域的一个里程碑，它不仅丰富了我们对硫化合物的认识，也可能为未来的化学研究和应用开辟新的道路。尽管硫花可能不具有实际的应用，但它的合成和研究无疑增加了我们对有机化学复杂性的理解，并激发了对新型有机化合物探索的兴趣。

注：以上部分图片与资料来源于MolAid化学一体化平台

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