近日，理学院化学物理研究所赵翔教授课题组的杨涛博士最新研究成果“(2 + 2) Cycloaddition of Benzyne to Endohedral Metallofullerenes M₃N@C₈₀(M = Sc, Y): A Rotating-Intermediate Mechanism”在国际超一流化学期刊“美国化学会志”（Journal of American Chemical Society）上在线发表，西安交通大学是该论文的第一作者和第一通讯作者单位。这是西安交大理科研究团队首次在该国际顶级期刊上发表论文（期刊最新公布的影响因子为11.44）。

富勒烯金属包合物（Endohedral Metallofullerenes）由于其优异的物理化学性能在生物医药、核磁造影、光电材料等方面有着广泛的应用前景。通过环加成反应可以实现富勒烯金属包合物的功能化，因此环加成反应目前已经成为富勒烯领域的研究热点之一。在赵翔教授的指导下，杨涛博士运用理论化学方法首次系统地研究了富勒烯金属包合物与苯炔的（2 + 2）环加成反应。研究结果发现富勒烯表面（2 + 2）环加成反应反应机理为自由基机理而非碳烯机理，而且在此机理中自由基中间体可以在富勒烯表面进行自由旋转。基于此，他们首次提出了旋转中间体机理（The Rotating-Intermediate Mechanism）理论，该理论合理准确地解释了不久前美国研究团队报道的实验结果，同时可以预测出通过改变内嵌金属种类的方式来达到实现对化学反应活性、区域选择性、环加成反应产物结构进行全面调控的目的。这项重要的理论研究成果不仅有助于拓展对金属富勒烯化学的理论与实验研究领域，也将极大地提升与深化对经典（2 + 2）环加成反应的理解与认知。

    近五年来，赵翔教授课题组运用密度泛函理论、量子化学、统计力学、分子反应动力学等理论方法，在富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔等碳基材料以及过渡金属催化反应等领域取得了一系列重要的研究成果。在此之前，该课题组已经以西安交大为第一作者单位与通讯作者单位在Scientific Reports、Chemistry-A European Journal、Journal of Material Chemistry、Nanoscale、Organic Letters、Journal of Organic Chemistry、Journal of Physical Chemistry、Inorganic Chemistry、Chemistry-An Asian Journal、Physical Review B、Journal of Chemical Physics等国际著名化学、物理、材料类SCI高水平期刊上发表超过50篇论文，提出的相关理论研究成果已相继被多个国际研究小组发表在Nature Chemistry、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上的实验结果所证实, 并被包括Chemical Reviews、Chemical Society Reviews、Accounts of Chemical Research、Nature Chemistry、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.等在内的高水平国际SCI期刊引用460次以上。

该研究成果得到了国家973计划、国家自然科学基金、教育部博士点基金等项目的资助。

论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b01444。

                                                    （转自交大新闻网）