英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)期刊Chemical Communication日前在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所多學(xué)科中心核能化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在錒系超分子構(gòu)建方面的研究成果（Lei Mei, Zhi-fang Chai* and Wei-qun Shi*, et al, Chem. Comm. 2014, DOI: 10.1039/C4CC00690A）。這篇論文報(bào)道了首個(gè)錒系元素金屬聚輪烷的合成與表征過(guò)程，研究成果受到了審稿人的高度評(píng)價(jià)。

金屬聚輪烷是一類(lèi)以主客體超分子為配體，金屬離子為連接節(jié)點(diǎn)的配位聚合物，在分子識(shí)別與器件方面具有廣闊的應(yīng)用前景，是近年來(lái)超分子化學(xué)的研究熱點(diǎn)。目前金屬聚輪烷的研究主要集中在過(guò)渡金屬和稀土元素，而基于錒系元素的金屬聚輪烷還未見(jiàn)報(bào)道。由于錒系元素配位行為的復(fù)雜性，加之放射性操作困難，國(guó)外實(shí)驗(yàn)室曾嘗試合成過(guò)此類(lèi)錒系超分子，但均沒(méi)有成功。在國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院核能先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的支持下，高能所多學(xué)科中心核能化學(xué)實(shí)驗(yàn)室自2011年起致力于錒系功能復(fù)合物的制備及相關(guān)性質(zhì)研究。此次通過(guò)配體的巧妙選擇，首次得到了鈾酰金屬聚輪烷。該化合物具有典型的鈾酰離子七配位結(jié)構(gòu)，與普通鈾酰配合物不同的是，這一結(jié)構(gòu)里鈾酰周?chē)聂然湮换鶊F(tuán)呈現(xiàn)η1和η2兩種配位方式，導(dǎo)致鈾酰配位的五角雙錐結(jié)構(gòu)的扭曲變形，形成了一類(lèi)獨(dú)特的dragon-like拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)于理解錒系元素的超分子成鍵特性具有重要意義，有望為核廢料處理與處置提供一個(gè)新的思路和方法。