半三明治型金属羰基配合物（如ArCr(CO)₃和CpCo(CO)₂）是金属有机化学领域被广泛研究的简单分子模型。这类配合物失去一个电子生成具有高活性的17电子金属有机自由基，在化学反应和催化转移方面有重要应用。但是利用这些羰基化合物制备功能分子材料却鲜有报道。最近，我院功能自由基研究团队（王新平课题组+宋友课题组）在美国化学会期刊上在线发表利用羰基化合物合成近红外吸收化合物和单分子磁体的研究成果（“Half-Sandwich Metal Carbonyl Complexes as Precursors to Functional Materials by Oxidation: From a Near-infrared Absorbing Dye to a Single-Molecule Magnet”. J. Am. Chem. Soc. ASAP，DOI: 10.1021/jacs.7b06795）。论文第一作者为博士生王文清和李晶。

    王新平课题组曾成功利用弱配位阴离子稳定一系列半三明治型金属羰基配合物自由基：如含有17电子的一价铬金属自由基阳离子[C₆Me₆Cr(CO)₃]^•+（Chem. Commun. 2015，51，8410）和羰基双钴自由基阳离子[Co₂Cp₂(CO)₄]^•+（ Angew. Chem. Int. Ed. 2015，54，9084）。后者是首例报道的含有金属-金属半键的自由基。含有金属-金属键的顺磁性配合物在研究金属蛋白质工作原理和制备含金属元素的功能性材料方面具有重要作用。基于这些研究基础，联合宋友课题组，他们对半三明治型羰基双核配合物Cr(CO)₃(η⁶,η⁵-C₆H₅C₅H₄)Co(CO)₂和[Cr(CO)₃]₂(η⁶,η⁶-C₆H₅C₆H₅)做了氧化性质的调查。在对Cr(CO)₃(η⁶,η⁵-C₆H₅C₅H₄)Co(CO)₂氧化研究中发现，单倍氧化可生成首例异核金属-金属半键自由基并具有近红外吸收（1031 nm）（Fig.1）。近红外吸收峰超过1000nm的化合物在光电通讯中有潜在应用。而对[Cr(CO)₃]₂(η⁶,η⁶-C₆H₅C₆H₅)进行单倍氧化或双倍氧化，均得到同一的分解产物，并在戊烷中发生单晶到单晶的转化，变成具有单分子磁体性质的Cr(II)配合物（Fig.2）。以Cr金属为中心的单分子磁体非常稀少。 以上研究工作说明金属羰基化合物的氧化可以生成具有功能特性的新型配合物，开拓了金属羰基化合物一个新的研究领域。