10月21日消息,Chemistry World报道,一个国际研究团队首次利用f区元素合成出Fischer型金属卡拜,实现铀—碳三键配合物,实验表明这'绝非寻常的三键'。曼彻斯特大学Steve Liddle领导了这项工作。

金属卡拜是含金属—碳三键的化合物,分为Schrock型和Fischer型两类,分别以诺贝尔奖得主Richard Schrock和Ernst Fischer命名。化学家在50多年前首次合成金属卡拜,但用锕系元素而非过渡金属构建此类配合物,一直是理解重原子成键方式的目标。

团队通过铀三酰胺配合物与重氮磷叶立德的反应(消除一分子磷化合物)获得目标配合物。单晶X射线衍射显示该配合物呈线性,重氮化合物两端各连一个铀阳离子,铀—碳键长2.38埃,明显短于铀卡宾。

计算分析揭示了其非常规成键:碳原子提供两个电子形成σ键,而铀形成两个各含一个电子的反馈π键——通常反馈键涉及两个电子。量子晶体学实验帮助确认了这一独特成键图像。该配合物可与烷基卤化物、硅基卤化物和锡基卤化物发生三键取代反应,并活化小分子形成加合物,反应类型多属Fischer卡拜典型行为,但由于铀—碳键稳定,反应速率往往'迟缓'。这类锕系金属有机化合物的突破,对锕系成键理论及锕系元素分离、核化学应用具有基础意义。 (来源:Chemistry World)