具有单电子M–M键的镧系双金属富勒烯是一类重要的单分子磁体和量子计算候选化合物，但要以中性分子的形式稳定其独特的电子和自旋结构需要对具有单自由基的富勒烯笼进行功能化。目前可用的方法缺乏选择性，导致分离过程复杂而繁琐。有鉴于此，德国莱布尼茨固态和材料研究所的Alexey A. Popov等研究人员，通过对双金属富勒烯阴离子进行亲电三氟甲基化，合成了具有高磁化阻塞温度的空气稳定单分子磁体。

本文要点

1）研究人员证明了通过Umemoto试剂II对金属富勒烯阴离子混合物进行亲电三氟甲基化这一过程对M₂@C₈₀^–（M=Tb，Y）阴离子具有高度选择性，生成M₂@C₈₀(CF₃)单加成物作为主要反应产物。

2）单晶X射线衍射研究证明，CF₃基团附着在五边形/六边形/六边形结点上，且在NiOEP共晶中富勒烯笼内金属原子的位置与卟啉部分的位置密切相关。

3）对Tb₂@C₈₀(CF₃)的磁性表征表明其是一种稳健的具有宽磁滞的单分子磁体，其100 s阻断温度为25 K、弛豫势垒为801(4) K，对应于强铁磁耦合[Tb³⁺–e–Tb³⁺]自旋系统中Tb磁矩的翻转。

参考文献：

Yaofeng Wang, et al. Electrophilic Trifluoromethylation of Dimetallofullerene Anions en Route to Air-Stable Single-Molecule Magnets with High Blocking Temperature of Magnetization. JACS, 2020.

DOI：10.1021/jacs.1c07021

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c07021