放線新世

ウラノセンの骨格式
骨格式
浦新世の球棒モデル
ボールアンドスティック
浦新世の空間充填モデル
空間充填
ウラノセンの分子構造図。U原子が2つのCOT 2−配位子に挟まれている様子がわかる。

アクチノセンは、アクチノイド系列の元素を含むメタロセンからなる有機アクチノイド化合物のファミリーです。典型的には、2つのジアニオン性シクロオクタテトラエニル配位子（COT 2-、C8H2−8​）が酸化状態IVのアクチニド金属中心（An）に結合し、一般式An（C 8 H 8）2となる。[ 1 ] [ 2 ]

特徴付けられたアクチノセン

名前 式 点滴センター ​最初の合成 クリスタルカラー An–COT距離（Å） 空間群
トロセーン トリス(C 8 H 8 ) 2Th1969 明るい黄色 2.004 P 2 1 / n
プロトアクチノセン Pa(C 8 H 8 ) 2パ1974 黄色がかった 1.933（計算値）[ 3 ]P 2 1 / n
浦新世ウラン(C 8 H 8 ) 2あなた1968 深緑1.926 P 2 1 / n
海王星新世Np(C 8 H 8 ) 2いいえ1970 黄褐色1.909 P 2 1 / n
冥王新世Pu(C 8 H 8 ) 2プ1970 濃い赤1.898 私2/ m
ベルケロセン[注1 ]Bk(C 14 H 16 ) 2バック2025 インジゴ1.88 P1​

最も研究されているアクチノセンはウラノセン（U(C 8 H 8 ) 2 ）で、1968年にこのファミリーで初めて合成され、現在でも原型とみなされています。[ 2 ] [ 5 ]他に合成されているアクチノセンには、プロトアクチノセン[ 6 ]（Pa(C 8 H 8 ) 2）、トロセイン[ 7 ]（Th(C 8 H 8 ) 2）、ネプツノセン[ 8 ]（Np(C 8 H 8 ) 2）、およびプルトノセン[ 9 ] [ 10 ]（Pu(C 8 H 8 ) 2 ）があります。特に後者の2つ、ネプツノセンとプルトノセンは、放射線の危険性があるため、1980年代以降、実験的に広範囲に研究されていません。[ 9 ] [ 10 ]ベルケロセン（改良COT配位子）は2025年に合成され、50年以上ぶりに新しいアクチノイドを含むアクチノセンとなった。[ 11 ]

ボンディング

アクチニド-シクロオクタテトラエニル結合は、多くの理論的研究の対象となってきた。[ 10 ] [ 12 ]計算化学手法は、アクチニド6d軌道と配位子π軌道の混合に起因する大きな共有結合性を持つ結合を示しており、アクチニド5f軌道と配位子π軌道の相互作用は小さい。 [ 12 ]共有結合成分は、アクチニドへの電子密度の供与によって特徴付けられる。この供与は、Bk4 +の安定した5f7電子配置のため、ベルケロセンでは他の既知のアクチノセンと比較して著しく減少している。[ 11 ]

類似のサンドイッチ型M(C 8 H 8 ) 2化合物はランタノイドM = Nd、Tb、Ybにも存在するが、その結合は共有結合ではなくイオン結合がほとんどである（ランタノセンを参照）。[ 5 ]

参照

注記

  1. ^ベルケロセンは、COT配位子であるヘキサヒドロジシクロペンタ[8]アヌレン（hdcCOT）を用いて合成された。その性質は、この表にある他のCOT配位アクチノセンとは厳密には比較できないが、hdcCOTを用いて合成されたアクチノセンと似ている。 [ 4 ]

参考文献

  1. ^ Minasian, Stefan G.; Keith, Jason M. (2014). 「炭素K吸収端XASと電子構造理論によるアクチノセンの5f共有結合性の新たな証拠」 . Chem. Sci. 5 (1): 351– 359. doi : 10.1039/C3SC52030G .
  2. ^ a bグリーンウッド、ノーマン・N.; アーンショウ、アラン (1997).元素の化学. バターワース・ハイネマン. pp.  1278– 1280. ISBN 978-0-08-037941-8。
  3. ^ Kerridge, Andrew (2014). 「アクチノセン（An = Th–Cm）におけるf軌道の共有結合性：多配置研究と位相解析」 . RSC Adv . 4 (24). 英国王立化学協会 (RSC): 12078– 12086. doi : 10.1039/c3ra47088a . ISSN 2046-2069 . 
  4. ^ Russo, Dominic R.; Branson, Jacob A.; Kelly, Sheridon N.; Sen, Asmita; Gunther, S. Olivia; Peterson, Appie; Smith, Patrick W.; Ouellette, Erik T.; Arnold, John; Autschbach, Jochen; Minasian, Stefan G. (2025-02-04). 「等構造環状アクチノセンの合成と特性評価」 . Chemical Communications . 61 (12): 2504– 2507. doi : 10.1039/D4CC06094F . ISSN 1364-548X . 
  5. ^ a b Seyferth, D. (2004). 「ウラノセン：f元素の有機金属誘導体の新クラスの最初のメンバー」 .有機金属. 23 (15): 3562– 3583. doi : 10.1021/om0400705 .
  6. ^ Goffart, J.; Fuger, J.; Brown, D.; Duyckaerts, G. (1974-05-01). 「アクチノイド元素のシクロオクタテトラエニル化合物について パートII. ビス(シクロオクタテトラエニル)プロトアクチニウム(IV)」 .無機・核化学レターズ. 10 (5): 413– 419. doi : 10.1016/0020-1650(74)80119-4 . ISSN 0020-1650 . 
  7. ^ Avdeef, Alex; Raymond, Kenneth N.; Hodgson, Keith O.; Zalkin, Allan (1972-05-01). 「2つの等構造アクチニドπ錯体．ビス(シクロオクタテトラエニル)ウラン(IV), U(C8H8)2とビス(シクロオクタテトラエニル)トリウム(IV), Th(C8H8)2の結晶構造と分子構造」 .無機化学. 11 (5): 1083– 1088. doi : 10.1021/ic50111a034 . ISSN 0020-1669 . 
  8. ^デ・リッダー、DJA;レビザント、J.アポストリディス、Ｃ．カネラコプロス、B. Dornberger、E. (1996-03-15)。「ビス(シクロオクタテトラエニル)ネプツニウム(IV)」。Acta Crystallographica セクション C: 結晶構造コミュニケーション。52 (3): 597–600。土井: 10.1107/S0108270195013047。ISSN 0108-2701。 
  9. ^ a b Windorff, Cory J.; Sperling, Joseph M.; Albrecht-Schönzart, Thomas E.; Bai, Zhuanling; Evans, William J.; Gaiser, Alyssa N.; Gaunt, Andrew J.; Goodwin, Conrad AP; Hobart, David E.; Huffman, Zachary K.; Huh, Daniel N. (2020-09-21). 「単一の小規模プルトニウム酸化還元反応系から、結晶学的に特徴付け可能な3つの有機プルトニウム錯体が得られる」 .無機化学. 59 (18): 13301– 13314. doi : 10.1021/acs.inorgchem.0c01671 . ISSN 0020-1669 . OSTI 1680020 . PMID 32910649 . S2CID 221623763 .    
  10. ^ a b c Apostolidis, Christos; Walter, Olaf; Vogt, Jochen; Liebing, Phil; Maron, Laurent; Edelmann, Frank T. (2017-04-24). 「構造的に特徴付けられた有機金属プルトニウム(IV)錯体」 . Angewandte Chemie International Edition . 56 (18): 5066– 5070. doi : 10.1002/ anie.201701858 . PMC 5485009. PMID 28371148 .  
  11. ^ a b Russo, Dominic R.; Gaiser, Alyssa N.; Price, Amy N.; Sergentu, Dumitru-Claudiu; Wacker, Jennifer N.; Katzer, Nicholas; Peterson, Appie A.; Branson, Jacob A.; Yu, Xiaojuan; Kelly, Sheridon N.; Ouellette, Erik T.; Arnold, John; Long, Jeffrey R.; Lukens, Wayne W.; Teat, Simon J. (2025-02-28). 「四価ベルケロセンにおけるベルクリウム–炭素結合」 . Science . 387 (6737): 974– 978. doi : 10.1126/science.adr3346 .
  12. ^ a b Kerridge, Andrew (2014). 「アクチノセン（An = Th–Cm）におけるf軌道の共有結合性：多配置研究と位相解析」（PDF） . RSC Advances . 4 (24): 12078– 12086. Bibcode : 2014RSCAd...412078K . doi : 10.1039/C3RA47088A .
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