混价化合物对单分子电子学、近红外电致变色、能量存储与转换等领域的发展具有重要作用。有机混价二聚体和三聚体的研究主要集中于四硫富瓦烯自由基及其衍生物（图1a），并且四硫富瓦烯的混价二聚体近年来已经被应用于多种新型材料中。开壳层多环芳烃因为其结构和性质的特殊性而备受关注，人们已经报道了一例开壳层多环芳烃的混价二聚体（图1b）。但是，目前开壳层多环芳烃的三聚体仅通过电子顺磁共振技术和密度泛函理论计算进行了有限的探索，对其结构和性质的详细研究尚未开展。

基于此，湖南大学赵万祥教授和李滔副教授团队采用化学氧化的方法成功获得了碗烯自由基三聚体 （图2），并且采用X-射线单晶衍射技术对其结构进行了表征。测试结果显示该类化合物中的单胞中含有三个碗烯骨架和两个抗衡阴离子。碗烯间呈现滑动堆积构型，具有π-π相互作用。在三维空间结构中多环芳烃具有无限堆积结构，这是首个含有堆积结构的B原子和N原子掺杂的开壳层多环芳烃化合物。

磁性测试结果进一步验证了该类化合物的混价特性，并且说明两个自旋中心之间是反铁磁性耦合的。电导率测试结果显示自由基该化合物具有一定的导电性 （[BN-Cor1]₃^••2+•2[BAryl^F₄]^- = 3.44 × 10^-5 S cm^-1， [BN-Cor1]₃^••2+•2[BAryl^F₄]^- = 2.48 × 10^-5 S cm^-1），较大的共轭结构以及无限的堆积构型都有利于该化合物的导电性质。

总之，该课题组报道了杂原子掺杂的混价多环芳烃自由基三聚体，并对其结构、磁性和导电性进行了研究。该类化合物能够为开壳层多环芳烃和有机硼化学研究提供了新的见解，并且具有潜在的应用价值。