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颠覆!科学家首次发现零价氧化态的镁 成果登上《自然》

2021-05-18 11:09 前瞻网   

 

颠覆!科学家首次发现零价氧化态的镁 成果登上《自然》

国际科学界一致认为,FAU研究小组的最新发现将彻底改变镁的整个化学性质。研究小组首次发现了元素零价氧化状态的镁。

研究于4月28日发表在《自然》上,标题为“Strongly reducing magnesium(0) complexes”(强还原镁(0)配合物),通讯作者为弗里德里希-亚历山大大学化学与药剂系的S. Harder。

在元素周期表中,镁(Mg)是一种电负性较低的金属,这意味着它不容易吸引电子,但在化学反应中很容易失去外层的2个电子。因此,在自然界中,它只以带正电荷的Mg2+阳离子的形式与其他元素形成化合物存在。

FAU团队现在已经发现了第1个镁的零价氧化态复合物。这意味着在这种情况下,研究人员已经设法分离出了复杂化合物中的镁元素。

正如科学研究中经常出现的情况一样,这个发现纯粹是偶然的。

研究小组实际上计划分裂镁-镁键以产生镁自由基。在此合成过程中使用了金属钠。实验的预测结果是,钠会把1个电子转移到镁上。然而,令人惊讶的是,有2个钠原子将电子转移给了镁,并形成了一个以前从未观察到的Mg(0)复合物。

由于独特的镁钠键,这些复合中的Mg中心在形式上甚至带有负电荷,因此与传统的Mg2+化合物的反应完全不同。贫电子的Mg2+阳离子可以接受电子,而富电子的Mg(0)则像负离子一样失去电子。

这种复合物可溶于有机溶剂,如甲苯或苯,是一种极强的还原剂,它是一种元素或化合物,向另一种元素或化合物提供电子。

此外,轻微加热复合物会导致Mg(0)将其部分电子贡献给带正电的钠离子(Na+),从而形成金属钠元素Na(0)。这很不寻常,因为钠本身是一种更容易失去电子的金属。

这个反应产生了一种新的复合物::3个镁原子串在一起,就像项链上的珠子。这种三核镁团簇与原子Mg(0)反应类似,可以认为是金属镁的最小形式,可溶于有机溶剂。这类新的镁配合物是镁化学中的一个里程碑。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4126TJ

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