香港大學表示,該校化學系系主任支志明及化學系助理教授楊軍率領的研究團隊,已破解了閉殼層金屬—金屬之間的相互作用這一困擾無機化學界多年的難題。該團隊之研究成果現已在期刊《美國國家科學院院刊》發表。
「金屬—金屬閉殼相互作用」可稱為「嗜金屬相互作用」,它在超分子化學和有機金屬化學等多個化學領域均具有巨大影響,於1970年代初期便有化學家觀察到兩個閉殼金屬原子之間會形成較短的金屬-金屬距離。港大表示,雖然許多理論化學家提出理論模型去解釋上述現象,但理論卻與一些實驗結果相違背,例如在晶體結構中,金-金之間的距離比銀-銀之間的距離要長,由於問題無法用現有的理論模型解釋,因而一直是無機和理論化學界的難題。
支志明與楊軍率領的研究團隊,運用精密的計算方法和實驗技術來解開上述難題。研究團隊觀察到具有閉殼電子構型的有機金屬配合物中,有著很強的金屬-金屬泡利排斥作用;研究團隊在《美國國家科學院院刊》則首次提出「嗜金屬相互作用」其實具有相互排斥性,而軌道雜化和相對論效應會增強金屬-金屬之間的泡利排斥作用、分子間的色散力和靜電相互作用將抵消金屬與金屬之間的排斥力,從而導致金屬與金屬之間相互接近,亦正好解釋了為何銀-銀之間的距離比金-金之間的距離要短。
港大表示,支志明與楊軍的研究亦獲得2004年沃爾夫化學獎得獎人—加州理工大學教授Harry Gray的高度評價。這項研究由化學研究部及化學系支志明教授和楊軍博士所率領的團隊完成。萬晴雲博士是第一作者,她與楊博士和支教授皆為共同通訊作者。支志明團隊的研究助理教授杜偉邦博士亦有份參與研究。研究得到香港研究資助局、香港大學合成化學國家重點實驗室,以及港大資訊科技服務的支持。團隊亦感謝深圳市基礎研究計劃和廣東省基礎研究與應用研究重大計劃的支持。