Новости химической науки > Новые прекурсоры соединений низковалентного урана

Благодаря исследователям из США , обнаружившим простой способ получения ключевых предшественников для синтеза соединений низковалентного урана, изучение химических свойств урана и его производных может превратиться в более простую задачу.

Информация о химии урана нужна не только для разработки новых способов переработки и очистки уранового топлива для атомной энергетики или ядерного оружия, но также и из-за того, что этот элемент может оказаться перспективным для применения в сверхпроводниках и катализаторах. Комплексы урана весьма чувствительны к кислороду и влаге воздуха, однако до настоящего времени их синтез начинался с «водных» реакций оксидов урана с жесткими хлорирующими агентами при высоких температурах.

Комплексы йодида урана с 1,4-диоксаном легко синтезировать, они легко могут быть конвертированы в другие соединения. (Рисунок из Organometallics, 2011, DOI: 10.1021/om200093q)

Возглавлявшая исследование Жаклин Киплингер (Jaqueline Kiplinger) из Национальной Лаборатории Лос-Аламос отмечает, что химия производных урана в воде изучается уже в течение длительного времени, однако химия урана в неводных средах ограничена лишь небольшим количеством примеров устойчивых соединений. В настоящее время наиболее популярными соединениями для синтеза производных урана (III) и урана(IV) представляют собой UI₃(тетрагидрофуран) ₄ и UCl₄. Синтезы обоих этих соединений характеризуются низкими выходами, для их получения требуются токсичные вещества, а для хранения – особые условия.

Исследователи из группы Киплингер использовали для урана методику, ранее успешно опробованную на производных тория. Простое выдерживание урановой стружки с йодов в 1,4-диоксане позволило исследователям получить диоксановые комплексы трийодида и тетрайодида урана. Киплингер отмечает, что к приятному удивлению членов ее группы реакцию можно было проводить в простой перчаточной камере, выходы продуктов при этом составляли не менее 90%. Киплингер полагает, что ключом для успешного синтеза новых соединений является 1,4-диоксан, который гораздо более устойчив к разрушению по сравнению с ТГФ – в отличие от тетрагидрофурана 1,4-диоксан не разрушается за счет раскрытия цикла.

Комплексы диоксана, в свою очередь, оказались полезными соединениями для синтеза многих производных урана, включая алкоголяты, галогениды, амиды, нитриды и карбиды. По словам Киплингер, новый метод позволяет получать целевые соединения с более высокими выходами и за меньшие промежутки времени, чем это было возможно сделать с помощью методов, доступных ранее. Таким образом, профессор из Лос Аламоса уверена, что разработанный в ее группе метод открывает широки возможности для синтеза производных урана.

Источник: Organometallics, 2011, DOI: 10.1021/om200093q

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #элементоорганическая химия