罕见的红加利福尼亚三明治推动了可隔离分子的前沿

来自美国和中国的研究人员制造了一种罕见的加利福尼亚三明治化合物。在有限的放射性元素供应下，研究小组成功地获得了a的晶体结构锎茂金属-揭示重锕系元素化学的新见解。

加利福尼亚是一种合成元素，只能以毫克的量制备。它最早是在1950年制造的。20年后，该元素的有机金属复合物被部分描述出来。由于制造和处理该元素的难度和高成本，自20世纪70年代以来，对锎及其化合物的研究很少。

现在，一组研究人员已经分离并鉴定了一种加利福尼亚三明治复合体。一个主要的挑战是，由于加利福尼亚的供应非常有限，他们不得不进行小规模的工作。在合成过程中，研究人员只使用了2毫克的这种元素。该团队选择了Cf-249，它的半衰期约为350年。它比其他同位素更稳定，有些同位素的半衰期只有几分钟。

该团队首先使用类似的配合物进行了合成试验钐，钆而且镝，更便宜，更容易处理。只有在打磨整个过程到可以在一天内完成的程度后，研究人员才继续他们珍贵的加利福尼亚样品。他们能够分离出茂金属加利福尼亚晶体，他们注意到这种晶体是红橙色的，而不是许多加利福尼亚络合物的典型薄荷绿色。

x射线研究表明，加利福尼亚离子与两个环戊二烯配体结合，形成弯曲排列。该复合物比预期的离子化程度更高，研究小组表示，这是由于加利福尼亚离子的5f轨道和碳原子的2p轨道之间的重叠程度较低。

研究小组写道，这些发现“代表了周期表中可隔离分子边界上几乎没有研究过的微妙成键和电子变化”。