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硼球烯具有类似于碳富勒烯团簇的笼状结构，通过化学修饰和功能化，硼球烯材料有可能在能源、环境、光电材料和药物化学等方面具有应用前景。继2014年第一个硼球烯B40 被报道之后，金属掺杂硼球烯引起了相关学者的极大兴趣。目前，主族金属、过渡金属和镧系金属掺杂硼球烯已被相继报道，但锕系掺杂硼球烯鲜有报道。实验室的王聪芝博士通过全局极小结构搜索和量子化学理论计算，预测了锕系硼球烯团簇AnBn (An=U, Th; n=36, 38, 40) 的几何结构和光谱性质。其中，U@B36 (C2h, 3Ag) 和 Th@B38 (D2h, 1Ag) 具有将近完美的金属内嵌硼球烯结构，而且D2h Th@B38 是典型的σ与π双重离域体系，它们都具有极高的热力学和动力学稳定性。该工作将金属硼球烯体系扩展到锕系硼球烯体系，丰富了类富勒烯化学，同时为硼球烯的化学合成、修饰和改性指出了新的途径。相关研究成果目前已被英国皇家化学会著名期刊Chem. Commun. 杂志接收。
文章信息: Cong-Zhi Wang, Tao Bo, Jian-Hui Lan, Qun-Yan Wu, Zhi-Fang Chai, John K. Gibson, and Wei-Qun Shi*. Ultrastable Actinide Endohedral Borospherenes, Chem. Commun. 2018, 54, 2248-2251.
