雙環辛四烯合鈈

雙環辛四烯合鈈
	IUPAC名; Bis(η8-cyclooctatetraenyl)plutonium(IV)
別名	Pu(COT)2
識別
CAS號	37281-23-5
SMILES	[Pu].C1=CC=CC=CC=C1.C1=CC=CC=CC=C1;
性質
化學式	C16H16Pu
摩爾質量	452.3 g·mol−1
外觀	櫻桃紅色晶體
溶解性（水）	不溶，不反應
溶解性（氯代烴）	0.5 g/L
結構
晶體結構	單斜晶系
空間群	I2/m
危險性
主要危害	放射性、可自燃、有毒
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

雙環辛四烯合鈈是由鈈和兩個環辛四烯陰離子（英語：Cyclooctatetraenide anion）（COT^2-）組成的夾心配合物，化學式Pu(C₈H₈)₂。它是對空氣極度敏感的深紅色固體，微溶於甲苯和氯代烴。^[2]^[3]雙環辛四烯合鈈屬於雙環辛四烯合錒系元素，其中含有+4氧化態的錒系元素。

由於極強的放射性，對雙環辛四烯合鈈的研究自1980年代就減少了，^[1]^[4]目前的研究大多是關於它成鍵的理論研究。^[4]^[5]

結構

雙環辛四烯合鈈的結構已通過X射線繞射表徵。^[1]^[4]它的兩個環辛四烯陰離子重疊，其中的C–C鍵都是一樣的，鍵長皆為1.41 Å。^[1]^[4]鈈原子到環辛四烯陰離子中心的距離是1.90 Å，而單獨的Pu–C距離則是2.63–2.64 Å。^[1]

雖然分子結構相似，雙環辛四烯合鈈的晶體結構和其它雙環辛四烯合錒系元素不同。其它雙環辛四烯合錒系元素的空間群都是P2₁/n.，但雙環辛四烯合鈈的空間群是I2/m。^[1]

計算發現雙環辛四烯合鈈中鈈和環辛四烯陰離子之間的成鍵有較強的共價性。^[3]^[4]^[5]

製備

雙環辛四烯合鈈於1970年通過六氯合鈈(IV)酸四乙基銨（[N(C₂H₅)₄]₂PuCl₆）和環辛四烯二鉀（K₂(C₈H₈)）在室溫四氫呋喃里的反應發現：^[2]^[3]

(NEt₄)₂PuCl₆ + 2 K₂(C₈H₈) → Pu(C₈H₈)₂ + 2 NEt₄Cl + 4 KCl

因為PuCl₄不穩定，所以雙環辛四烯合鈈的合成不能像其它雙環辛四烯合錒系元素那樣使用四氯化物AnCl₄製備。^[4]製備反應中也只能使用六氯合鈈(IV)酸四乙基銨，使用對應的銫鹽或吡啶鎓鹽是不能發生以上反應的。^[2]

最近的合成方法則是碘化銀氧化綠色的[K(crypt)][Pu^III(C₈H₈)₂]：^[1]

[Pu^III(C₈H₈)₂]⁻ + AgI → Pu(C₈H₈)₂ + Ag⁰ + I⁻

反應物[Pu^III(C₈H₈)₂]⁻則可通過K₂(C₈H₈)和其它有機鈈(III)化合物反應而成。^[1]PuCl₃和PuI₃也可用作原材料。^[1]^[4]

其它性質

雙環辛四烯合鈈的化學性質類似雙環辛四烯合鈾和雙環辛四烯合鎿。它們都不和水或稀鹼反應，但都對空氣敏感，會迅速被氧化。^[2]^[3]^[1]此外，它們都僅微溶於苯、甲苯、四氯化碳、氯仿。^[2]^[3]

參考資料

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