学术交流
理学院“科学沙龙”系列学术报告会(谌宁 副教授)
2018-05-03 00:00:00

报告题目:锕系内嵌金属富勒烯:分子结构与化学键 / Actinide Endohedral Fullerenes : Molecular Structures and Unique bindings

报告时间:201856日(星期日)10:00

报告地点:生物医药与先进材料研究中心一楼报告厅

人:谌宁,苏州大学特聘副教授

报告简介:

基于铀和钍的内嵌富勒烯由于其可能存在的锕系金属-金属多重键,受到了理论化学家的持续关注。然而到目前为止,对该系列富勒烯的实验研究鲜有报道。在本工作中,我们报道了新型内嵌锕系富勒烯Th@C82 U@C82, U2@C80以及U2C@C80的合成和分子结构研究。研究表明,该系列内嵌金属富勒烯具有不同于已报道的富勒烯与锕系元素化合物的独特物理化学性质,而一些对研究锕系元素多重键具有重要价值的新型锕系金属原子簇可以在碳笼中稳定存在。Th@C82是首次通过单晶结构确认的锕系内嵌金属富勒烯,研究发现其具有独特的金属-碳笼四电子转移结构。对U@C82的两个异构体的研究中, 首次发现了内嵌金属价态随碳笼的构型变化而变化的独特性质。在对U2@C80的研究中,首次在实验中发现了U-U键相互作用。U2C@C80中首次发现了U=C=U 原子簇,其中的U=C键是首次在分子晶体结构发现的与理论计算完全相符的标准U=C键。此项研究拓展了富勒烯和锕系化学的研究领域,并有可能以实验手段确认了一些特殊的锕系金属多重键。

The hollow internal cavity of fullerene buckyballs, e.g. C2n, has been known to able to encapsulate novel metallic units, especially those otherwise very reactive or virtually impossible to prepare clusters. Here, we reported the first crystallographically characterized examples of actinide endohedral metallofullerenes (Th@C82, U@C2n, 2n = 72, 84) and described their unique electronic properties. Th@C3v(8)-C82 shows a unique four electron metal-to-cage electron transfer and U@C82 isomers represent the first pair where the oxidation state of the encapsulated ion depends on the isomeric cage structure. (4+ or 3+). Moreover, a long sought-after genuine U=C has been discovered in an unexpected and unpredicted U2C@Ih-C80 compound. This study suggests that actinide endohedral fullerenes not only demonstrate substantially different bond motif and cage structures from those Lanthanide fullerenes and also reveal unique actinide bonds which have never been discovered in the conventional actinide compound reported previously.

 

欢迎全校师生参加!

注:本次讲座将纳入化学系继续教育课程。

 

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