Новое соединение со стабильной ковалентной связью уран-галлий может пролить свет на то, как близкие по структуре карбеновые лиганды обеспечивают экстракцию урана из смеси лантаноидов. Информация об экстракции, в свою очередь, будет весьма полезна для химиков, разрабатывающих методы очистки радиоактивных отходов.

Биметаллический комплекс галлия-урана представляет собой пример соединения, в котором, наряду с σ-связью U-Ga реализуется π-связь между элементом 13 группы и f-элементом. (Рисунок из Angewandte Chemie, 2009 in press)

Комплекс, полученный в группе Стива Лиддла (Steve Liddle) из Университета Ноттингема является всего лишь третьим примером соединений с достаточно хорошо изученной связью уран-металл. Поскольку результаты рентгеноструктурного анализа нового комплекса указывали на непосредственное взаимодействие урана и галлия и образование между ними химической связи, исследователи решили смоделировать структуру нового комплекса с помощью квантово-химических расчетов (для обладающего большим количеством электронов атома урана достаточно непросто определять точные межатомные расстояния по результатам рентгеноструктурного анализа).

К удивлению исследователей, результаты расчетов с помощью метода DFT показали, что связь между ураном и галлием обладает кратностью, большей, чем 1 и состоит из σ- и π-компонент. Такая связь является первым примером кратного связывания между низковалентным элементом 13 группы и f-элементом.

Лиддл согласен, что достаточно непросто придумать области практического использования для нового комплекса, однако при этом замечает, что галлий-содержащий лиганд, использовавшийся для получения нового комплекса, изолобален карбеновым комплексам, применяемым на практике для экстракции урана из отработанного ядерного топлива.

Лиддл надеется, что открытие, сделанное в его группе, может оказаться полезным для химиков, разрабатывающих новые типы лигандов для переработки отработанного ядерного топлива, а также демонстрирует многообещающую химию координационных соединений с необычными лигандами.

Источник: Angewandte Chemie, 2009, in press