曼彻斯特大学
信用:DePiep，CC BY-SA 4
0 曼彻斯特大学的科学家们已经成功地制造了一种超铀络合物，其中的中心金属镎与另外一种元素形成多重键
首次能够单独研究这种键合相互作用是核废料清理的一个关键突破
据《自然化学》杂志报道，来自曼彻斯特大学、欧盟委员会卡尔斯鲁厄联合研究中心和洛斯阿拉莫斯国家实验室的一组研究人员成功制备并表征了一种可分离化合物中这种长期寻求的超铀化学键情景
金属-元素多重键相互作用的研究是化学研究中的一个巨大领域，经过几十年的深入研究，应该理解化学键、反应性、催化和分离应用
就锕系元素多重键而言，在提取研究中利用对化学键(共价性)的理解很有意义，因为这可以为分离和清理核废料的尝试提供信息
然而，尽管金属元素多重键研究在元素周期表中一直到铀(天然大量存在的最重元素)都有常规报道和确立，但涉及超铀元素(元素周期表中位于铀之后的元素，如镎)的研究受到限制，因为需要在专业设施中对这些放射性元素进行研究
不可避免地，由于超铀元素多重键合的实验工作受到限制，从该领域的基础研究中获得的知识转移量很低，无法为潜在的分离应用提供信息
对于已经完成的超铀元素多重键化学，已知的例子包括两个或多个元素多重键到给定的超铀离子，以便提供足够的稳定性来允许分离那些化合物
然而，两个或多个多重结合元件的存在意味着不能孤立地研究这种联系，使它们的分析变得复杂
迄今为止，还不可能获得与稳定到足以被分离的元素只有一个多重键的超铀络合物，因此不可能通过实验可靠地证实或推翻理论预测，这通常对于处于相对论情况下的元素来说是很难做到的
利用专门的处理设备，研究人员成功地制备了一种复合物，其中含有一个镎离子，该离子与一个氧原子形成多重键
成功的关键是精心设计支持性的笼状有机配体框架，该框架具有四个稳定的氮供体和大的硅基侧翼基团，以保护镎-氧键，并使其能够在隔离状态下进行研究
通过将以前对铀的研究扩展到镎，研究人员能够进行迄今为止不可能的比较，意外地发现镎-氧复合物比同构的铀-氧复合物具有更多共价化学键
这与预测相反，强调了在周期表的这一区域进行预测的困难和实验测试的重要性
曼彻斯特大学放射化学中心的副主任史蒂夫·利德尔教授协调了这项研究
他说:“多亏了参与这项研究的研究人员的才华，以及通过国际专家机构的合作，这项工作才成为可能
“这是一项具有挑战性的实验性工作，事实上，如果没有三个领先的机构联合我们的优势，采用跨学科的研究方法，这是不可能的，但这是必不可少的，因为这项工作已经突出表明，在周期表的这个复杂领域，预测很容易被打破
因此，这表明有必要做实验工作，将理论付诸实践，为指导该领域的发展提供基准
" 近年来，通过对金属元素多重键的研究，分子铀和钍化学取得了巨大的进步，但超铀科学却远远落后于这些元素的实验工作
研究人员的工作表明，超铀类似物现在可以进行更广泛的研究，为发展这一新的锕系元素科学领域开辟了机会
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