基于三脚架配体构筑的锕系-配体多重键的研究进展

摘要

非水溶液体系的锕系元素化学是一个极具挑战性的前沿研究领域,近年来在分子磁性、多重键以及小分子活化等方面获得了迅速发展.化学键是化学科学中最重要的基本概念之一,而金属-配体多重键是该领域重要的研究内容.多重键的形成与锕系元素的电子结构密切相关,相对论效应使得锕系元素的s轨道和p轨道收缩,轨道能量降低,收缩的s和p轨道增加了对核电荷的屏蔽效应,从而使d和f轨道具有一定的延展性和不稳定性.这种不稳定性降低了5f电子的结合能,电子更容易离去,可使锕系元素具有丰富的氧化态.由于较高的主量子数和相对论效应,锕系元素的5f轨道具有更大的径向延展,在锕系元素中5f轨道的电子行为影响较大.目前,锕系金属-配体多重键因其独特的成键方式和电子结构特征而受到科学家的广泛关注,在合成和分离方面存在极大的挑战,研究锕系-配体多重键将有助于我们了解它们的电子结构和反应性.基于口袋型拓扑结构的三脚架配体被广泛地应用于锕系-配体多重键的研究,这为探索锕系元素的5f电子结构和锕系多重键丰富的化学行为提供了重要支撑.本综述总结了近年来基于三脚架配体构筑的锕系-配体多重键的研究进展,并对未来进行了展望.