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碳有一種極為罕見且反應性極高的形態——碳炔(carbyne)，其中的碳具有非同尋常的電子狀態。此種形式的碳極難被穩定分離，尤其是其中一種被稱為「碳(I)自由基」的類型，長期以來讓科學家束手無策。本院化學研究所王朝諺研究員所領導的團隊，利用多年來自行發展的碳(0)物種「同碳雙碳烯」(carbodicarbene, CDC) ，與具有強拉電子的「3-氟硝基苯」(3-fluoronitrobenzene)進行單電子轉移(SET)反應，成功合成並分離出碳(I)陽離子自由基[1-CDC]•+，並藉由電子順磁光譜(EPR)、X光單晶繞射及量子化學計算，確認其結構與電子特性。反應性研究進一步顯示，該自由基可促進多種碳-氧(C-O)與碳-碳(C-C)交叉偶聯反應，尤其對那些電子缺乏的芳香族鹵化物，表現出更為優異的活性。此發現不僅擴展了碳(I)自由基化學的研究領域，也為自由基應用於有機合成與催化反應提供嶄新方向。

研究結果已於2025年6月13日發表於《自然-合成》(Nature Synthesis)。本研究與國立清華大學化學系江昀緯教授、德國馬堡大學(Philipps-Universität Marburg)格諾特．弗蘭金(Gernot Frenking)教授及南京大學化學與分子工程學院趙莉莉教授合作，實驗工作由博士後研究人員陳文清、陳玉珍及博士生蕭禾鑫等共同完成。研究經費來源為本院「深耕計畫」與國科會「卓越領航計畫」。