图 锗卡拜自由基的结构与电子密度分布图
在国家自然科学基金项目（批准号：22071164）等资助下，苏州大学谭庚文课题组与南京工业大学赵莉莉团队合作在单取代主族元素化合物合成方面取得进展。研究成果以“一种可分离的单配位锗卡拜自由基(An isolable germylyne radical with a one-coordinate germanium atom)”为题，于2022年11月7日在《自然•化学》（Nature Chemistry）杂志发表。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-022-01081-1。
活性中间体的分离与表征对反应机理的理解具有关键指导作用。碳正离子、碳负离子、碳自由基、卡宾和卡拜等是与有机反应密切相关的重要碳基活性中间体。目前除卡拜外其他活性碳物种都已经被分离和表征。卡拜的重元素类似物，称为重卡拜R-E (E = Si, Ge, Sn, Pb)，是一类高活性中间体。由于其价层含有三个未成键电子，同时存在一个空p轨道，因此卡拜及其重元素类似物的分离仍然极具挑战性。
苏州大学谭庚文课题组最近发展了一种含芴取代基的大位阻芳基配体，利用该配体优良的位阻和电子效应实现了单取代中性锗卡拜化合物的分离与表征（图）。单晶X-射线衍射分析发现分子中含有一配位的锗原子。电子顺磁共振波谱分析和量子化学理论计算表明单电子主要分布在锗原子上。采用能量分解分析方法研究发现锗中心和二侧芴环取代基的色散力作用对化合物的稳定性也存在重要贡献。该工作有助于人们理解卡拜及其类似物的结构和反应性，也为其他具有特殊电子结构的化合物合成提供了一种新思路。