王娟同学关于二十配位锕系金属掺杂硼纳米管的理论研究工作被Physical Chemistry Chemical Physics接收,祝贺!
金属掺杂硼团簇的研究对高配位数化合物的设计和制备具有重要意义。由于锕系元素的原子半径较大,锕系金属掺杂硼团簇可能会形成高配位数化合物。本工作中,我们通过全局最优结构搜索和密度泛函理论(DFT)系统研究了一系列锕系金属(An=U、Np、Pu)掺杂的B20硼团簇An@B20。研究发现,所有这些锕系掺杂硼团簇An@B20都为管状结构,而且金属位于B20的中心。成键性质分析表明,在An@B20中,锕系金属与二十个硼原子都具有直接相互作用,锕系原子的配位数高达20,这是迄今为止报道的具有最高配位数的锕系掺杂纯硼团簇。另外,所有An@B20硼团簇中都具有σ和 离域键,而且U-B键比Np-B、Pu-B键具有更强的共价相互作用,从而导致U@B20更高的形成能。综上所述,通过锕系金属掺杂可以得到稳定的具有高配位数的管状硼纳米团簇,而锕系金属与硼团簇之间的共价作用是决定其稳定性的主要条件。本工作预测的高配位数锕系金属掺杂硼纳米管刷新了锕系纯硼团簇配位数的新纪录,并为寻找稳定高配位数化合物提供了新线索。
文章信息:Juan Wang, Nai-Xin Zhang, Cong-Zhi Wang*, Qun-Yan Wu, Jian-Hui Lan, Zhi-Fang Chai, Chang-Ming Nie, and Wei-Qun Shi*. Theoretical probing of twenty-coordinate actinide-centered boron molecular drums. Phys. Chem. Chem. Phys. 2021, accepted.