多齒羧酸配體與錒系元素的自組裝研究進展

李小琪，嚴逸舟，程麗葳，汪 遐，王艷龍

放射醫學與輻射防護國家重點實驗室，江蘇省高校放射醫學協同創新中心，蘇州大學 放射醫學與防護學院，江蘇 蘇州 215123

錒系元素是89—103號元素的總稱，由于各錒系元素之間化學性質相似，因此在元素周期表中單獨組成了一個系列。錒系元素擁有獨特的5f電子結構，這讓它們具有與其它元素不同的電學、光學、催化等特殊性質。鑒于錒系元素價格昂貴(大多為人工合成)且具有放射性，特別是一些高活度的超鈾元素對實驗操作和輻射防護有很高的要求，導致關于錒系元素的研究報道較為匱乏。事實上，錒系元素在核工業、航空航天等領域有著廣泛的應用前景，是一項重要的國家戰略資源。例如，235U和239Pu是目前大多數核反應堆和核電站的燃料[1]，241Am可用于制作煙霧報警器[2]，244Cm和242Cm可用于制造同位素電池[3]。研究錒系元素的基本配位模式和組裝行為，有助于拓寬錒系元素的應用范疇。另一方面，核電站產生的乏燃料中含有大量錒系元素及其裂變產物，如何高效地回收其中具有利用價值的錒系元素是核能可持續發展的重要任務之一，這也需要對錒系元素在溶液中的配位和組裝行為有深刻的認識。因此，開展對錒系元素、尤其是鈾釷等放射性活度較低的元素的自組裝化學研究，對合理運用錒系元素并拓展其應用領域具有重要意義。

近年來，核能的蓬勃發展對錒系配位化學的相關研究提出了更高要求，傳統結構中簡單的單齒、雙齒配體已不能完全滿足復雜環境下對目標核素進行精準配位和可控自組裝的需求，因此亟需尋求結構更加巧妙的多齒配體。……