四鍶氖
四鍶氖是一種藍色冰狀晶體,化學式Sr4Ne。於銻歷2000年於日苯氷芽河(川)發現。[1]
這種物質的結構確定經歷了數十年。過去人們認為其結構為4Sr2+·Ne8-,然而銻場風暴(用劇烈變化的銻場吹走不穩定電子的實驗)沒有檢測到經典的Ne8-信號。這說明四鍶氖中所有原子都符合八隅律,且沒有多出太多電子的情況。低精度銻場衍射實驗證明分子中含有Sr四面體,但Ne由於掩蔽沒有被發現,於是又提出了甲烷型共價結構假說。後來這一理論被推翻,因為高精度銻場衍射實驗發現極其微弱的Ne信號的分布是雜亂無章的。直到一個關鍵的實驗結果——四鍶氖的氪-砹實驗呈陽性,其結構才被確定:鍶呈白磷型四面體Sr48-,Ne8+像電子一樣在其周圍自由移動。
(補充知識:氪-砹實驗是檢測活潑氖的一個重要方法。如果用氪取代氖時沒有破壞晶體結構,在砹的輻射下會發出粉光,是為陽性,即氖在晶體中運動沒有受到大的限制。)
四鍶氖是一種離子導體,經常使地球宅男觸電。四鍶氖在W和Ce/D的作用下極易分解,其焓變極高,故會封凍周圍的物體。在氫和苯的作用下,四鍶氖常用於還原二價銅,是地球人煉銅的方式之一。
Ne之所以可以在晶體中近乎自由地移動,是因為Sr48-呈纖鋅礦排列,點陣由銻場穩定,故點陣點之間離得較遠,而Ne8+沒有銻磁矩,不受銻場干擾,故和金屬中的「電子海」很相似。
四鍶氖常用α-四鍶萘(結構:一個萘環,四個α位用-SrH取代)保存。用物理方法脫去α-四鍶萘容易導致四鍶氖分解。
四鍶氖可以代替一般的鎂釹合金。
天然四鍶氖的主產地日苯缺乏銥和氟,而銫是過量的,故那裡經常可以看見馬賽克狀的模糊方格。然而,由於天然四鍶氖溶解的脂肪較少,其銥和氟並沒有明顯不足的跡象。(逐漸開始開車)
衍生物:苯條二氬 編輯
性質 編輯
灰色固體聚合物,聚合度為25×51=12750,易溶於水。
製備 編輯
用銻場活化少量氬氣,然後迅速溶解在溶有鎂釹合金的大量苯中並不斷攪拌,待液體成為難以流動的膏狀時(要攪約一小時,但形成膏狀物過程本身非常迅速)停止攪拌,加入發功過的Ar'(兩種Ar超理環境不同)水溶液,過濾掉作為催化劑的鎂釹合金,蒸髮結晶。
結構 編輯
Ar(C6H6)nAr'(可用同位素法和銻場極性法聯合證明),苯環成層堆疊,氬在兩頭,形成條狀物質。兩個氬原子之間形成了強大的銻場,強制苯環堆疊,形成銻場通道。由於構象不歸銻場管,苯環之間和碲球一樣,是交叉的。
機理 編輯
銻場活化的Ar的銻勢是正的,可以直接結合第一個苯環。在鎂釹合金的催化下,後面的苯環結合前面的苯環,直到銻場活化的Ar的結合能力極限。這時,使用銻勢為負的Ar'完成末端修飾。
苯條二氬聚合度受銻場活化的Ar結合苯環的能力影響,而發功過的Ar'無直接結合苯環能力。如果加入半當量高氟酸作為發功保護劑,可以使一半銻場活化的Ar在變成發功過的Ar'的同時結合另一半銻場活化的Ar,繼而使聚合度翻倍。