科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型有機金屬分子“锫茂”

原標題：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型有機金屬分子“锫茂”

美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團隊首次發(fā)現(xiàn)一種含有锫（Berkelium）的有機金屬分子——“锫茂”（Berkelocene），為深入理解物質(zhì)構(gòu)成的基本原則開辟了新途徑。相關(guān)研究論文發(fā)表于新一期《科學(xué)》雜志。

有機金屬分子通常由碳基骨架包圍的金屬離子組成，這種結(jié)構(gòu)在元素周期表中靠前的鈾（原子序數(shù)為92）等錒系元素中較為常見，但在靠后的锫（原子序數(shù)為97）等錒系元素中卻很罕見。

锫是元素周期表f區(qū)的15種錒系元素之一，1949年在伯克利國家實驗室首次發(fā)現(xiàn)。多年來，該實驗室重元素化學(xué)小組一直致力于制備錒系元素的有機金屬化合物。這些分子通常具有極高的對稱性，并能與碳形成多個共價鍵，可用于觀察錒系物質(zhì)的獨特電子結(jié)構(gòu)，并揭示物質(zhì)的基本組成邏輯。但研究锫并非易事，因為它具有極強的放射性，且產(chǎn)量極低。更困難的是，其有機金屬分子對空氣極為敏感，容易發(fā)生自燃。

為攻克這些難題，研究團隊定制了工具箱，并利用美國國家同位素開發(fā)中心提供的锫-249，實現(xiàn)了高放射性同位素的無空氣合成。

單晶X射線衍射實驗提供的結(jié)果表明，合成出的物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有高度對稱性，其中锫原子穩(wěn)居兩個8元碳環(huán)之間。由于其結(jié)構(gòu)類似鈾有機金屬配合物“鈾茂”，團隊將其命名為“锫茂”。電子結(jié)構(gòu)計算表明，位于“锫茂”結(jié)構(gòu)中心的锫原子呈現(xiàn)四價氧化態(tài)（即帶4個正電荷），該氧化態(tài)由锫—碳鍵維持。

團隊表示，還需要更準確的模型來揭示錒系元素間的行為差異，以解決與核廢物長期儲存和修復(fù)等相關(guān)的問題。（記者劉霞）