由英国曼彻斯特大学教授Stephen Liddle领导的团队在全球首次发现了一种全新的芳香分子类型，该分子完全由金属原子构成，是迄今已确认的同类分子中质量最大的。该团队稳定了一个极其罕见的由三个铋原子组成的环，该环被夹在两个大金属原子（铀或钍）之间，形成一种被称为“逆三明治”络合物的结构。4月20日，这项研究发表于《自然—化学》。

结构图   图源：曼彻斯特大学 这一突破为化学中最基本的概念之一（芳香性）提供了全新的见解，并表明芳香性不仅可以出现在苯等碳基环中，也可以出现在不寻常的重金属簇合物中。

在日常化学中，苯等芳香分子因其稳定性而备受重视，这种稳定性来源于电子在环周围平滑流动。这种“环电流”是芳香性的标志，通常存在于有机（碳基）分子中。

这项新研究表明，由三个铋原子（Bi?）组成的一个微小环也能支撑这些环电流，表现出芳香体系的特性，尽管它完全由重金属构成。

更值得注意的是，这种芳香性行为由σ电子主导，而非有机化学中定义芳香性时更为人熟知的π电子。

这一发现填补了传统有机化学与新兴的全金属芳香性领域之间的空白，提供了迄今已确认的质量最大的芳香环，由三个铋原子构成。

这为芳香分子的谱系增添了新成员，并帮助科学家理解芳香性在重元素中的表现，这对材料科学、金属簇化学和锕系元素研究等领域具有重要价值。

“芳香性通常通过苯来教学，但在这里，我们展示了一个由铀或钍支撑的、由三个铋原子组成的环，能够维持强大且可测量的环电流。这提醒我们，化学键最深层的原理远不止适用于碳。”Stephen Liddle表示。

这项工作为化学家提供了基准数据，用以比较传统有机芳香性与其全金属对应物。它还展示了如何使用锕系元素（元素周期表底部的金属），其行为往往出人意料。

通过证明这样一个重元素环不仅能够存在，还能表现出芳香稳定性，该研究为设计基于金属的簇合物以及探索化学键的边界开辟了新的可能性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-026-02123-8