近年来，我们对系列金属碳化物（MC）的电子结构与反应活性产生了浓厚的兴趣，并开展了系列深入的研究工作。这些研究发现金属碳化物不但具有贵金属的高反应活性，而且还展现了引人入胜的电子特征。[1] 在[FeC4]+/CH4体系的研究中，我们首次发现反应可诱导自旋密度定域化并激活经典氢原子转移。在双原子[ReC]+与H2的研究中，我们描述了一个罕见的（如果不是史无前例的话），在过渡金属分子体系中基态与长寿、孤立激发态共存的案例；这些不同的电子态对氢气的活化展现了截然不同的反应活性（图1）。[1d]

图1：

        高自旋四重态金属卡拜是一个有意思的课题。2020年初，复旦大学周鸣飞教授和清华大学李隽教授及其合作者采用基质隔离实验生成棒状BeOBeC自由基和并采用红外光谱对其结构进行表征。该自由基具有不同寻常的五重态，即在终端碳原子上有一个由三个未配对电子组成的稀有四重态卡拜（图2中的56）。[2] 接下来，李吉来教授与其合作者通过大量高水平量子化学计算（CCSD(T), CCSDT, CASPT2等）揭示了该棒状分子BeOBeC具有两个能量上近兼并能态五重态5Σ（56）和三重态3Σ（36）。在有限温度下，它们的红外特征几乎无法区分。两者的主要区别在于末端铍原子和碳原子之间的自旋耦合模式。此外，提出了[2Be,C,O]体系在4K的基态反应势能面，并强调了光化学和绝热行为之间的差异。最后，预测了一个以前未曾考虑过的、至今未知的C2v对称菱形四元环[Be(O)(C)Be]，其代表Be2与CO绝热反应势能表面上全局最小（35），尽管在光化学反应中未曾观测到，但在绝热反应中，其仅需跨越非常小的能垒即可生成。[3]

图2：

参考文献：

[1] (a) C. Geng, J. Li, T. Weiske, M. Schlangen, S. Shaik, H. Schwarz, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1684–1689; (b) C. Geng, J. Li, T. Weiske, H. Schwarz, Chem. Eur. J. 2019, 25, 12940–12945 （内封面）; (c) C. Geng, T. Weiske, J. Li, S. Shaik, H. Schwarz, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 599–610; (d) J. Li, C. Geng, T. Weiske, H. Schwarz, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 9370-9376 （热的文章）.

[2] W.-L. Li, Q. Zhang, M. Chen, H.-S. Hu, J. Li, M. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 6923-6928.

[3] J. Li, C. Geng, T. Weiske, M. Zhou, J. Li, H. Schwarz, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 17261–17265.