雙環辛四烯合鈾
化合物
雙環辛四烯合鈾，化學式U(C8H8)2，是一種有機鈾化合物，由一個鈾離子和兩個環辛四烯陰離子組成。它是最先被合成的有機錒系元素化合物之一。它是一種對空氣敏感，可溶於有機溶劑的綠色固體。雙環辛四烯合鈾，是雙環辛四烯合錒系元素的一員，由錒系元素和環辛四烯組成。它是研究最多的環辛四烯-金屬系統，儘管雙環辛四烯合鈾沒有實際用途。[2]
| 雙環辛四烯合鈾 | |||
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| IUPAC名 Bis(η8-cyclooctatetraenyl)uranium(IV) | |||
| 別名 | Uranium cyclooctatetraenide U(COT)2 | ||
| 識別 | |||
| CAS號 | 11079-26-8 
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| ChemSpider | 57575622 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | RHDYKSUWBHNFEJ-GIKYMASMBM | ||
| 性質 | |||
| 化學式 | C16H16U | ||
| 莫耳質量 | 446.33 g/mol g·mol⁻¹ | ||
| 外觀 | 綠色晶體[1] | ||
| 危險性 | |||
| 主要危害 | 可自燃且有毒 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
製備、結構和成鍵 編輯
雙環辛四烯合鈾是由Andrew Streitwieser的團隊於1968年描述的。 他們的製備方法是在 0°C下的THF 里，環辛四烯二鉀和四氯化鈾反應而成：[1]
雙環辛四烯合鈾對氧氣的活性很高，使得它可在空氣中自燃，但它對水解穩定。 它的分子結構是 U4+(C8H82−)2，其中的η8-環辛四烯陰離子是平面型的，包含 10 個π-電子，並且彼此平行，形成含有鈾原子的夾心型配合物。 固態時，雙環辛四烯合鈾中的兩個環辛四烯是重疊的，對稱性為 D8h 。 在溶液中，環以低能壘旋轉。
電子光譜顯示鈾-環辛四烯基的化學鍵主要是由於鈾原子的6d軌道混入環辛四烯配體中的π分子軌道而成，因此將電子電荷捐贈給鈾，其中涉及鈾的5f2軌道的相互作用較小。 [3] 電子理論計算與該結果一致[4][5]並指出，開殼的5f軌道與配體軌道的較弱相互作用決定了|MJ|，即沿基態8倍對稱軸的角動量量子數的大小。 [5]
相關化合物 編輯
其它有 M(C8H8)2 結構的化合物有 M = （Nd、Tb、Pu, Pa、Np、Th和 Yb）。雙環辛四烯合鈾的衍生物包括對空氣穩定的 U(C8H4Ph4)2 和環庚三烯類似物 [U(C7H7)2]−。[2] 此外，化學式類似的雙環辛四烯合鐵有非常不同的結構，其中含有 η6- 和 η4-的C8H8 配體。
參考資料 編輯
- ^ 1.0 1.1 Streitwieser, A.; Mueller-Westerhoff, U. Bis(cyclooctatetraenyl)uranium (uranocene). A new class of sandwich complexes that utilize atomic f orbitals. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90 (26): 7364–7364. doi:10.1021/ja01028a044.
- ^ 2.0 2.1 Seyferth, D. Uranocene. The First Member of a New Class of Organometallic Derivatives of the f Elements. Organometallics. 2004, 23 (15): 3562–3583. doi:10.1021/om0400705
.
- ^ Clark, J. P.; Green, J. C. An Investigation of the Electronic Structure of Bis(eta-cyclo-octatetraene)-actinoids by Helium-(I) and -(II) Photoelectron Spectroscopy. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1977, (5): 505–508. doi:10.1039/DT9770000505.
- ^ Roesch, N.; Streitwieser, A. Quasirelativistic SCF-Xalpha Scattered-Wave Study of Uranocene, Thorocene, and Cerocene. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105 (25): 7237–7240. doi:10.1021/ja00363a004.
- ^ 5.0 5.1 Chang, A. H. H.; Pitzer, R. M. Electronic Structure and Spectra of Uranocene. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111 (7): 2500–2507. doi:10.1021/ja00189a022.
擴展閱讀 編輯
- The f elements, Nikolas Kaltsoyannis and Peter Scott. ISBN 0-19-850467-5
- Chemistry of the Elements, N. N. Greenwood and A. Earnshaw. ISBN 0-08-022057-6
- Lanthanides & Actinides: Organoactinides （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）