自然界的超铀元素

自1940年发现第一个超铀元素——镎以来,超铀元素由于在原子核物理、元素的起源以及在银河和太阳系演化学研究上的重要意义,在能源和军事上具有巨大的潜在价值,一直为世界各国所重视。人工合成超铀元素研究和理论研究的进展,进一步深化了人们对物质世界的认识,激励着人们去探索自然界存在的更重的超铀元素和新的能源,更深刻的去认识宇宙发展中元素的形成及其演变规律。自然界的超铀元素研究大致可分为两个方面:(一)锕系元素,(二)超重元素。第二方面的工作是在核壳层模型理论,人工与天体中元素合成的研究,原始宇宙射线的组成和锕系元素的同位素地球化学与宇宙化学研究等基础上发展起来的。     

超铀金属有机化学研究进展

锕系金属有机化合物因其独特的电子结构和成键性质而备受关注.锕系元素的高毒性和放射性以及对水和氧的超敏感性造成锕系金属有机化合物的合成条件及表征手段都比较苛刻.而超铀元素的获取途径更为严苛,加之极其强的放射性,超铀金属有机化合物的研究报道甚少.近年来,随着合成技术及表征技术的快速发展,一些结构新颖的超铀金属有机化合物被合成,通过对其电子结构、成键模式及理化性质的研究进一步加深了对超铀元素的认识和理解.综述了近年来超铀金属有机化合物的合成及其成键性质的研究,以期为系统地理解超铀元素的电子结构和成键规律以及合成结构新颖的超铀金属有机化合物提供指导.     

关于周期系两端的界限问题

门捷列夫早在创建元素周期系理论的初期,就已经考虑周期系两端的界限问题了。随后,这个问题便成为化学家和物理学家长期探索的重要课题,但问题一直未完全解决。尤其重元素一端的界限问题,目前仍然争论颇多,意见纷云。该课题是周期系理论研究     

腐殖质与铀和超铀元素相互作用的研究进展

腐殖质是一类广泛存在于自然界中的高分子有机化合物,能与放射性核素相互作用,从而影响其在自然环境中的化学形态、迁移沉降、氧化还原行为等。本文介绍了目前国内外关于腐殖质与铀和超铀元素相互作用的研究现状和进展,并对存在的问题及今后的发展方向进行了初步讨论。     

超分子化合物（C6H8N）6(PW12O40)（OH）3·5H2O的结构、电化学性质和热稳定性

通过水热合成方法合成了三维超分子化合物(C6H8N)6(PW12O40)(OH)3.5H2O,采用IR、单晶X射线衍射法、TG/DTG及循环伏安法对标题化合物进行结构、热稳定性和电化学性质研究.结构解析表明,化合物属于六方晶系,P-3空间群,晶胞参数a=1.393 01(14)nm,b=1.393 01(14)nm,c=1.025 70(10)nm,V=1.723 7(3)nm3,Z=1,Dc=3.452g/cm3,最终偏差因子R1=0.068 3,wR2=0.166 7.该化合物通过氢键作用形成3D超分子结构.     

铹后元素

超铀元素的人工合成,是从1940年开始的。到1961年合成103号元素铹,1967年合成102号元素锘,于是元素周期表中5f区的锕系元素全部为人们所认识。锕系自89号Ac直至103号Lr,与4f区57至71号镧系元素相类似,这两系元素的化学性质,突出地体现在它们的原子价态,见图1,图中仅列证实过的价     

铈配合物[Ce（4-aba）3（4-abaH）（phen）2]·H2O的合成与晶体结构

采用普通溶液法合成了单核铈配合物[Ce(4-aba)3(4-abaH)(phen)2]·H2O(4-abaH=对氨基苯甲酸,phen=1,10-邻菲罗啉)。X射线单晶衍射结果表明:该配合物晶体属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数:a=1.8896(4)nm,b=1.9755(4)nm,c=1.3200(3)nm,β=97.235(2)°,V=4.8880(18)nm3,Mr=1064.06,Dc=1.446 g·cm-3,Z=4,μ=0.996 mm-1。中心铈离子的配位环境为变形的三帽三棱柱体。配合物存在着π-π堆积及丰富的氢键,将配合物扩展为三维超分子结构。     

二维网状结构超分子化合物[Cu(dafo)_2(H_2O)_2](ClO_4)_2的合成和晶体结构

试图用4,5-二氮芴-9-酮(dafo)、邻苯二甲酸、高氯酸铜合成二价铜的混配体超分子化合物时得到一亮蓝色棱状晶体[Cu(dafo)2(H2O)2](ClO4)2,其结构通过单晶X-射线衍射法确定。该化合物是单斜晶系,空间群为P21/n。晶胞参数:a = 7.947(3),b = 12.021(5),c = 13.190(5) 牛? = 90.000(6)埃?V = 1260.0(9) ?,Z = 2,F(000) = 670,Mr = 662.83,Dc = 1.747 g/cm3,(MoK? = 1.154 mm-1,R = 0.0455,wR = 0.1041。单晶结构分析表明该超分子化合物具有二维网状结构,该结构是通过氢键这种弱相互作用形成的。     

新型超分子化合物[H_2N(CH_2)_6NH_2](H_3O)_4[PMo_7~(VI)Mo_5~VO_(40)(V~(IV)O)_2]晶体的水热合成与表征

在水热条件下合成了一种新型超分子化合物,通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射方法确定了其晶体结构.结构分析表明:该晶体属于单斜晶系,C2/m空间群,晶胞参数:a=1.2643(3)nm,b=2.1069(4)nm,c=1.0057(2)nm,α=90°,β=110.16(3)°,γ=90°,V=2.5149(9)nm3,Z=2,R1=0.0618,wR2=0.1794.     

基于弱氢键相互作用形成的层状有机超分子晶体

合成了双吡啶双西佛碱(bped)有机分子,并用该分子进行了超分子网络晶体的组装.X射线单晶结构分析结果表明,该晶体属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为a=1.340 14(15)nm,b=0.421 53(11)nm,c=1.115 05(4)nm,β=101.660(4)°,V=0.616 90(18)nm3,Z=2,R=0.064 8.在bped晶体中存在着分子间氢键相互作用,该氢键由N原子和H—C中的H原子相互作用而成.每一个bped分子同另外6个bped分子通过氢键相连,构成了二维层状结构.     

来曲唑的合成、表征及晶体研究

合成了抗癌药物4,4′-(1H-1,2,4-三唑-1-亚甲基)-双-甲苯基氰,测定了其IR, NMR和单晶结构,晶体C17H11N5属单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数:a=0.70300(14) nm, b=1.6170(3) nm, c=1.3360(3) nm, β=104.80(3)°, Z=4.结构解析最终一致性因子R1=0.0897.分子间通过氢键和范德华力形成超分子结构.     

配合物{[Co(5-氨基-8-羟基喹啉)_2]·H_2O}_n的合成及结构研究

以4-[(8-羟基-5-喹啉)偶氮]-苯磺酸与氯化钴为原料,采用溶剂热法通过原位反应合成{[Co(5-氨基-8-羟基喹啉)_2]·H_2O}_n,并通过X-射线单晶衍射方法确定了该配合物的晶体结构.结构分析表明:标题配合物属于斜方晶系,Pbcn空间群,晶胞参数a=1.321(2)nm,b=0.811(2)nm,c=1.511(2)nm,α=β=γ=90.00°,V=1.619(3)nm~3,Z=4,R_1=0.0516,w R_2=0.1025.配合物中存在ππ堆积相互作用和氢键作用,将配合物连接形成三维超分子网络结构.     

一种双钒帽Kiggin结构的多酸超分子化合物的合成及晶体结构

通过水热合成方法合成了一个双钒帽Keggin型多酸超分子化合物(C7H8NO2)2(C3H4N2)4[H7PV12O40(VO)2].8H2O,采用IR、单晶X-射线衍射法、TG/DTG和循环伏安法对标题化合物进行结构和性质研究。结构解析表明,化合物属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=1.15597(3)nm,b=1.22209(3)nm,c=1.32804(2)nm.α=67.225(5)°,β=66.618(5)°,γ=75.374(6)°,V=1.576.91(6)nm3,Dc=2.204 g/cm3,Z=1,F(000)=1027,u=2.213 mm-1,S=1.073,Rint=0.0278,最终偏差因子R=0.0510和wR=0.1306。该化合物通过氢键作用形成3D超分子结构,咪唑分子填充于氢键形成的空隙中。     

含八核水簇的二维超分子配合物[Fe（phen）3]（tiron）·4H2O的合成及其晶体结构

用钛铁试剂(Na2tiron)、邻菲罗啉和硝酸铁反应合成了一种超分子配合物[Fe(phen)3](tiron).4H2O。利用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射分析进行了表征。晶体结构分析表明,配合物晶体属三斜晶系,空间群P-1,晶胞参数a=12.8789(12),b=13.3808(13),c=14.859(2),α=104.558(2)°,β=100.780(2)°,γ=107.5760(10)°,V=2264.8(5)3,Z=2。配合物晶体结构中,有机基团和结晶水通过氢键和π-π堆积作用扩展为二维超分子体系,其中结晶水通过氢键作用形成八核簇。     

新型超分子化合物[H2N(CH2)6NH2](H3O)4[PMoVI7MoV5O40(VIVO)2]晶体的水热合成与表征

在水热条件下合成了一种新型超分子化合物,通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射方法确定了其晶体结构.结构分析表明该晶体属于单斜晶系,C2/m空间群,晶胞参数a = 1.264 3(3) nm, b = 2.106 9(4) nm, c = 1.005 7(2) nm, α = 90°, β = 110.16(3)°, γ = 90°, V = 2.514 9(9) nm3, Z = 2, R1 = 0.061 8, wR2 = 0.179 4.     

N-对甲苯磺酰-α-丙氨酸、邻菲咯啉铜、锰配合物的合成、晶体结构及其表征

N-对甲苯磺酰-α-丙氨酸(Ts-α-Hala),邻菲咯啉(phen)与金属氯化物在pH=3~4的水和有机溶剂中反应,合成了2个新颖的单核配合物[Cu(phen)(Ts-α-ala)2(H2O)](1)和[Mn(phen)(Ts-α-ala)(HCOO)(H2O)2](2)。X-射线单晶衍射分析表明,配合物1为三斜晶系,P1空间群,晶胞参数:a=1.1746(2)nm,b=1.1828(2)nm,c=1.4936(3)nm,α=70.22(3)°,β=88.26(2)°,γ=62.14(3)°,V=1.7060(8)nm3,Z=2,F(000)=774,R1=0.0553,wR2=0.1189;中心铜离子的配位多面体为畸变的四角锥体,配合物中存在分子间氢键,将配合物扩展为一维无限超分子链。配合物2为单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数:a=2.3944(2)nm,b=0.99292(11)nm,c=1.08029(11)nm,β=92.750(2)°,V=2.5654(4)nm3,Z=4,F(000)=1152,R1=0.0569,wR2=0.1105;有6个原子与中心锰离子配位形成畸变的八面体配位环境,配合物中存在丰富的氢键,将配合物扩展为二维层状超分子结构。     

类杯[6]芳烃修饰的多酸基超分子化合物的合成与晶体结构

利用水热合成方法合成了1个新型类杯芳烃修饰的Keggin型超分子化合物Ag6L6(PMo12O40)2(1)(L=5-甲基四氮唑),其中6个5-甲基四氮唑配体和6个银配位形成了类杯[6]芳烃的多核银配合物.通过红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射方法确定了该化合物的晶体结构.单晶结构分析表明化合物1属于六方晶系,R-3空间群,晶胞参数a=1.779 0 8(8)nm,b=1.779 0 8(8)nm,c=2.408 8 5(19)nm,α=90°,β=90°,γ=120°,V=6.602 8(7)nm3,Z=3.     

新颖的(4,4'-bipy){[Ag(4,4'-bipy)]3[PMoⅥ12O40]}·H2O三维超分子多金属氧酸盐的合成和晶体结构

利用H3PMo12O40·4H2O,4,4'-bipy和AgNO3反应,在中温水热条件下合成了一种新颖的三维超分子多金属氧酸盐 (4,4'-bipy){[Ag(4,4'-bipy)]3 [PmoⅥ12O40]}· H2O(1),并通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,该化合物属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.1275(2)nm,b=1.1910(2)nm,c=1.2898(3)nm,α= 112.63(3)°,β=94.63(3)°,γ=99.53(3)°,V=1.5567(5)nm3,Z=1.该化合物具有三维超分子结构及荧光性质.     

一维链状锌配位聚合物{[Zn(H2O)2(L)(phen)]·3H2O}n的合成、晶体结构和性能研究

合成了一种锌配位聚合物{[Zn(H2O)2(L)(phen)].3H2O}n(1),其中,H2L=1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸并利用元素分析、红外、紫外、荧光、热重和X-射线单晶衍射分析进行了表征。标题配合物属正交晶系,Pnma空间群,a=1.698 90(12)nm,b=0.661 88(11)nm,c=2.480 40(14)nm,V=2.789 1(5)nm3,Z=4,Mr=634.92,Dc=1.512 g.cm-3,R=0.058 6,wR=0.121 4。标题配合物呈现一维链状结构,链内L2-和phen配体之间存在π-π堆积作用,链与链之间通过氢键扩展为二维超分子网络。     

新颖的(4,4′-bipy){[Ag(4,4′-bipy)]_3·[PMo_(12)~ⅥO_(40)]}·H_2O三维超分子多金属氧酸盐的合成和晶体结构

利用H3PMo12O40.4H2O,4,4′-bipy和AgNO3反应,在中温水热条件下合成了一种新颖的三维超分子多金属氧酸盐(4,4′-bipy){[Ag(4,4′-bipy)]3[PMo12ⅥO40]}.H2O(1),并通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征.结果表明,该化合物属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.1275(2)nm,b=1.1910(2)nm,c=1.2898(3)nm,α=112.63(3)°,β=94.63(3)°,γ=99.53(3)°,V=1.5567(5)nm3,Z=1.该化合物具有三维超分子结构及荧光性质.