Fluolab【JACS】可逆二氧化碳捕获与（脱）氧化：第14族双自由基化合物的结构快照
总结
研究展示了第14族单线态双自由基化合物（即双自由基类）[(ADC)E]2（E = Si, Ge, Sn）在二氧化碳（CO2）捕获与（脱）氧化中的应用。通过X射线衍射和DFT计算，揭示了这些化合物的分子结构和反应机制。 
摘要
本研究探讨了基于阴离子双卡宾（ADC）框架的第14族单线态双自由基化合物[(ADC)E]2（E = Si, Ge, Sn）在CO2捕获与（脱）氧化中的应用。研究发现，这些化合物能够与CO2发生[4+2]环加成反应，生成桶烯型双金属烯[(ADC)E]2(OC═O)。其中，E = Ge的化合物表现出可逆的CO2捕获能力，而E = Sn的化合物则进一步脱氧生成[(ADC)Sn]2(O2CO)和CO。E = Si的化合物由于极高的反应活性，无法分离或检测到中间产物。通过X射线衍射确定了所有分离化合物的分子结构，并通过DFT计算提供了其形成机制的见解。 
研究结果分类展示
合成与分离
- 合成方法：采用已报道的方法合成了化合物1-E（E = Si, Ge, Sn）。
- 分离纯化：通过多阶段高效液相色谱（HPLC）分离纯化，确认了化合物的纯度。
分子结构
- [(ADC)Si]2(OC═O)：通过X射线单晶衍射确定了其分子结构，发现其具有四配位硅原子。
- [(ADC)Ge]2(OC═O)：通过X射线单晶衍射确定了其分子结构，发现其具有三配位锗原子。
- [(ADC)Sn]2(OC═O)：通过X射线单晶衍射确定了其分子结构，发现其具有三配位锡原子。
反应机制
- DFT计算：通过DFT计算揭示了化合物与CO2反应的机理，发现反应活性随元素从Si到Sn逐渐增加。
- 可逆性：E = Ge的化合物表现出可逆的CO2捕获能力，而E = Sn的化合物则进一步脱氧生成碳酸盐。
应用前景
- 催化活性：化合物1-Sn在CO2的催化氢硼化反应中表现出良好的催化活性，显示了其在合成中的潜力。
这项研究展示了第14族双自由基化合物在CO2捕获与（脱）氧化中的巨大潜力，为未来的材料科学研究提供了新的思路和方法。详细信息可以在这里找到。