記者近日從蘇州大學(xué)獲悉，該校材料與化學(xué)化工部諶寧課題組與清華大學(xué)李雋課題組合作，在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·化學(xué)》（Nature Chemistry）雜志上發(fā)表了題為“A lanthanide-carbon triple bond stabilized within a fullerene cage（富勒烯分子籠穩(wěn)定的鑭系-碳三重鍵）”的研究論文，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期以來(lái)被視作“科研禁區(qū)”的稀土與主族元素三重鍵化合物的制備。
據(jù)了解，鑭系元素由于4f軌道收縮效應(yīng)，其形成共價(jià)多重鍵的能力受到顯著限制，其中穩(wěn)定的三重鍵化合物的合成長(zhǎng)期以來(lái)被視為難以突破的科研禁區(qū)。雖然近年來(lái)科研人員已在鈰（Ce）-碳（C）雙鍵合成方面取得進(jìn)展，但需要更高程度軌道重疊的Ce≡C三重鍵結(jié)構(gòu)仍被學(xué)界普遍認(rèn)為無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
此次，研究團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用X射線(xiàn)晶體學(xué)、光譜學(xué)表征和相對(duì)論量子化學(xué)理論方法，創(chuàng)新性地利用富勒烯分子籠的空間限域和保護(hù)作用，采用改良電弧放電技術(shù)，成功制備出首個(gè)富勒烯內(nèi)嵌的稀土元素鈰與碳形成的三重鍵化合物，實(shí)現(xiàn)了鈰-碳三重鍵的穩(wěn)定構(gòu)筑，系統(tǒng)揭示了該三重鍵結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定機(jī)制。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，長(zhǎng)期以來(lái)，制備出含雙重鍵的鑭系稀土化合物已是極為罕見(jiàn)，制備其三重鍵化合物更是被認(rèn)為是“不可能完成的任務(wù)”。此項(xiàng)研究工作突破了對(duì)鑭系金屬成鍵能力的認(rèn)知，完善了鑭系價(jià)鍵理論，拓展了新型金屬多重鍵的合成途徑，也為發(fā)展鑭系金屬新型功能材料提供了啟示。
編輯：李華山
