电子化合物的概念最近大火，因为其特殊的电子结构性质，在超导，合成氨催化，超高压材料等领域有重要的研究价值。
结合 VASPKIT 可以计算“电子化合物”的电子中心投影能带。使用 VASPKIT 请引用：Wang, V.; Xu, N.; Liu, J.-C.; Tang, G.; Geng, W. T. VASPKIT: A Pre- and Post-Processing Program for VASP code arXiv e-prints [Online], 2019. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019arXiv190808269W (accessed August 29, 2019).
自然界中的物质，电子基本都是在原子核周围运动。但是有这么一类特殊的化合物，电子可以单独游离出来，转移到、并局域在（晶格的）间隙位置，形成电子化合物，这一特殊现象在高压下的碱金属中很常见。
Ashcroft 认为这是价电子被挤压的结果，毕竟间隙位有更大的空间，可以有效降低电子的排斥势能。在此基础上，Hoffmann 和 Hemley 认为可以将被电子占据的间隙位视作（无核心的、空的）赝原子，以此来理解局域电子更细致的量子力学行为，并发现其分布与多中心化学键很类似。
按 Ashcroft 电子被挤压排斥的观点，这种类似应该是表观现象，电子并没有起“主动”键合、粘接原子的作用，对应的能量变化是电子被外加高压挤压出去的自然结果，虽然其可以“分解”为库仑静电作用与“多中心键能”之和。然而电子化合物不只在高压出现，常压下也存在电子化合物，暗示“被动挤压”的观点并非电子化合物形成机制的全部。(摘自 PALLAS_INSTITUTE 的新浪博客)
第一个研究的电子化合物是碱金属的液氨溶液。Na 溶于液氨：[Na(NH3)6]+e− + NH3 → NaNH2 + H2[Na(NH3)6]+e−中加入2.2.2-穴醚生成[Na(2,2,2-穴醚)]+e−溶液，蒸发得到蓝黑色顺磁性的盐类，化学式为[Na(2,2,2-crypt)]+e−，于240K以上分解。
在极度的压力之下，一种稳定的氦钠化合物能够形成。氦原子通常不会形成任何化学键，而新物质的存在从根本上改变了钠原子间的化学相互作用，迫使电子集中在该结构的立方空间内，同时具有绝缘能力。此文章中应用了多种电子结构分析方法，有ssAdNDP 的作者 Alex Boldyrev 帮助分析的 8 中心键，和 periodic NBO。还有Lobster 作者帮助分析的电子中心和周围 Na 作用的 COHP。这是一篇学习固体电子结构分析的好文章。有的人把这种材料叫做没有化学键的化合物，其实把局域电子中心看作一个赝原子的话，这就是个典型离子键作用的离子化合物。
电子化合物一般表现出极强的还原性（给电子能力）。这一点在工业合成氨催化中极为重要，因为，增加 Fe，Ru 等金属的给电子能力可以同时降低 N2 的解离能垒并提高 NHx 脱附速率，从而整体提高火山曲线，这里不展开讲。所以工业合成氨催化剂中常常添加 K2O 等碱金属化合物作为助催化剂。那么，自然很容易想到，电子化合物是绝佳的合成氨助催化剂。此系列工作主要由东京工业大学 Hosono 主导。大连化物所的一些列 M/LiH 工作道理类似。 J. Am. Chem. Soc. 2015, 137 (45), 14517-24.Nat. Commun. 2015, 6, 6731.
这是一个层状材料，在二维层间可以储存电子或 H- (hydrides)。同样作为助催化提高 Ru 基催化剂催化效果。Chem. Sci. 2016, 7 (7), 4036-4043.
这类材料其实是上个世纪末期研究的一类高温超导材料。Hosono 本人也是超导领域的大牛，没有想到多年以后，这类没有在高温超导派上用场的超导化合物又在合成氨催化焕发了第二春。这时候电子化合物 LaCoSi, LaRuSi 不再以助催化剂的形式出现，而是直接参与到反应中了，其中的电子中心起到至关重要的给电子作用。Hosono 等人在原文里提出了一套 hot atom 理论，大致上是说一开始 N2 的吸附能很大放热较多，对第二步翻越能垒有帮助。笔者对这一机理并不太认同，后面我们会提出更合理的解释。Chemical Science 2019, 10 (22), 5712-5718.
Nat. Catal. 2018, 1 (3), 178-185.
锂-钠体系的特别之处在于，其中间隙位的电子局域化是导致二者相溶化合的唯一根源和驱动力，因而提供了一个干净、纯粹的物理系统来研究这一新的物质化合机制。Chinese Physics B 2017, 26 (5), 056102.
最后提一下：研究电子化合物是非常考验电子结构分析水平的。ssAdNDP, periodic NBO, COHP, ELF, 静电势，pDOS，投影能带，等等都可以对电子赝原子中心分析。这里 show 一张用 VASPKIT 计算的 LaRuSi 电子化合物，赝原子中心做的投影能带，代表电子化合物的电子中心在能带图上贡献。
来源：研成之理
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