六聚吡咯大環與鈾/超鈾?；x子相互作用：成鍵、熱力學和光譜性質

畢艷婷 姚 軍 沈中輝＊, 張紅星 潘清江＊,

(1黑龍江大學科學技術處，化學化工與材料學院，哈爾濱 150080)(2吉林大學理論化學研究所，長春 130023)

鈾和超鈾元素(An)是生產核能、制造核武器和同位素藥物的重要原料[1]。由于具有高毒性、高放射性，在核反應堆操作運行、乏燃料回收處理、核廢料長期處置以及材料運輸過程中產生的泄漏已引發諸多環境問題[2-4]。目前，采用適當配體、進行超低濃度條件下的傳感檢測能夠在一定程度上防患于未然；而使用合適配體分離回收乏燃料和核廢料中高放射性錒系元素及其衍生物則是解決核素污染的有效手段之一[3]。

相對鑭系元素的收縮4f軌道特征(core-like)，錒系的5f軌道在形成配合物時可參與成鍵[5-13]。錒系元素能與元素周期表中很多元素形成多種類型化學鍵。對于六價高氧化態的U、Np和Pu，通常以線性反式錒?；x子結構形式存在[1]。如trans-UO22+具有高熱力學穩定性和強動力學惰性，廣泛存在于核燃料和核廢料中；其易溶于水，能夠在自然水體系中遷移，進而被生物體吸收、造成極大危害。由于AnO22+軸向An=O化學鍵很強、表現出一定化學惰性，因而其赤道平面方向的配位化學研究相當活躍。當前，除含O和P供體原子的配體外，N-供體配體已逐漸在錒系元素檢測和分離中扮演越來越重要的角色[3,14-23]。如Sessler教授課題組報道只需觀察溶液顏色變化，就可采用Hexaphyrin配體檢測錒酰離子；結構表征發現配體空穴很好地容納錒酰離子[3,14-20,36]。

為進一步開發具有高效分離特性、高選擇性的含N配體，它與錒系元素相互作用行為、成鍵性質、電子結構本質和化學反應行為方面研究是非常迫切的?！?br>