美国科学家发现新型有机金属分子“锫茂”，成果登上《科学》

IT之家 3 月 19 日报道称，有机金属分子被金属离子包裹在碳基框架中形成。这种结构在早期锕系元素如铀（原子序数 92）中相对常见，但在后期锕系元素如锫（原子序数 97，读音为 péi）等中却非常罕见。

布法罗大学和美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家领导的团队发现了首个含有锫（Berkelium）的有机金属分子 ——“锫茂”（Berkelocene），这为深入理解物质构成的基本原则开辟了新的途径。

相关研究论文公布在最新一期《科学》杂志上。伯克利实验室的科学家、通讯作者 Stefan Minasian 表示，“这是第一次取得了锫与碳形成化学键的直接证据。这一发现为理解锫及其他锕系元素在元素周期表中的化学行为提供了新视角。”

布法罗大学化学系杰出教授 Jochen Autschbach 表示，“理论计算与实验结果共同证实，锫茂打破了学界对于超钚元素理化特性的传统认知。”

IT之家的查询发现，锫元素是由著名核化学家格伦・西博格在 1949 年在伯克利实验室发现的。 这是他在超铀元素研究中的重要成就之一，也因此与同事埃德温・麦克米伦共同获得了 1951 年的诺贝尔化学奖。

锕系元素的有机金属化合物通常具有更高的对称性，与碳形成更强的共价键，因此成为研究锕系独特电子结构的理想模型。

Minasian 解释说：“高对称性结构有助于科学家理解物质在原子层面的组织规律”，但是锫的研究面临多重挑战：其放射性极强，全球年产量仅为毫克级；有机金属分子对空气敏感并且易燃。伯克利实验室是全球少数具备相关研究条件的机构。

针对这些困难，研究团队采用了定制的新型手套箱，实现了高放射性同位素的无空气合成。他们利用仅有 0.3 毫克的锫-249 同位素，成功完成了单晶 X 射线衍射实验。

结果显示：锫原子被夹在两个八元碳环之间，形成对称结构。研究人员以铀的类似化合物“铀茂”（uranocene）为参考，将该分子命名为“锫茂”。

传统周期律认为锫应与镧系元素铽的性质类似，但研究发现四价态锫离子比预期更为稳定。研究者指出，建立更为准确的锕系元素行为模型是解决核废料长期存储与处理等重大问题的关键。

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