螺环结构连接，通过空间轨道相互作用，实现两个相互垂直的π轨道之间成键，是设计螺环π电子分子体系的关键之处。有鉴于此，日本东北大学Takeaki Iwamoto、Shintaro Ishida等报道了合成螺环戊硅二烯自由基阳离子盐（1）分子，该分子表现为深绿色固体材料，随后通过单电子氧化得到稳定的螺环戊硅二烯（2）分子。

本文要点：

（1）

通过分子结构表征、DFT计算的结合，发现了1分子中相互垂直的Si=Si双键结构中自旋为离域化，同时由于Jahn-Teller效应、两个大体积烷基官能团的立体位阻导致两个π(Si=Si)轨道在单电子氧化过程中分裂为HOMO、SOMO能级。

（2）

在UV-Vis-NIR光谱中，作者发现1分子的最高吸收波长达到λ=1972 nm，囊括了IR-B区间（1400~3000 nm），这种未曾预料的光吸收性能对应于HOMO→SOMO能级跃迁过程，该吸收是来自于螺环结构Si₅骨架中的离域π轨道。

参考文献

Shunya Honda, Ryutaro Sugawara, Shintaro Ishida*, and Takeaki Iwamoto*, A Spiropentasiladiene Radical Cation: Spin and Positive Charge Delocalization across Two Perpendicular Si═Si Bonds and UV–vis–NIR Absorption in the IR-B Region, J. Am. Chem. Soc. 2021,

DOI: 10.1021/jacs.0c12426

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12426