２００２年化学科学重大进展编者按  ２００２年，世界化学、化工以及相关学科在最前沿相继取得众多新成果，促进了理论研究以及实际应用的发展。从本期开始，本刊将陆续摘录美国《化学工程新闻》（Ｃ＆ＥＮ）报道的２００２年重点化学、化工科技进展，概括从无机化学到分子药学，从聚合物化学到物理化学各大领域中值得注目的进展和创新，以飨读者。一、无机化学新型无机分子研究人员制备并鉴定出理论研究中长期受关注的两个链状分子。意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人通过质谱分析出了N4分子，瑞典伦德（Lund）大学的Anders Engdahl等人通过激光辐射制备出了H2O3分子，这些研究证明了简单无机分子合成中均包含第一周期中的主要元素。①Fulvio Cacace等人通过N4+阳离子获得了极具理论研究意义的N4分子，并且利用寿命超过1μｓ的气相亚稳分子也可检测到N4。他们通过质谱对N4+的几何形态和14N215N2中性分子的断裂方式进行了考察，发现14N215N2具有2个不同的开链结构，N2分子通过1个较长的弱键连接在2个端位上。②Anders Engdahl等人通过阳极红外分光法测定了H2O3的振动能谱，这对于了解氧原子形成链的能力和可能存在的氢氧基中间体具有重要的作用。在氩环境中分离后可以观察到H2O3的所有基本振动，除此之外还可以检测到HDO3, D2O3和 H216O218O的几个波段。还有1种特殊的波型，即在较高水浓度下可观察到在776cm-1处反对称的O-O的伸缩振动。[Science, 295, 480 (2002)] [Science, 295, 482 (2002)]锕类化合物美国俄亥俄州立大学和维吉尼亚大学的科学家合作，首次发现锕类惰性气体氩、氪和氙等与化合物CUO中的U原子发生反应形成锕类化合物。由激光激发的U原子与CO在惰性气体中反应形成CUO分子，它在固态氩、氖基质中具有不同的伸缩频率。在含有1%氩的氖基质中进行相关实验后，发现氩原子与CUO分子直接发生反应。通过计算相对密度函数可以预测，CUO能够直接与1个氩原子形成化学键，同时其基态伸缩频率由单峰转变为三重峰。实验和理论研究结果都说明，1个CUO分子可以和多个氩原子形成化学键。[Science, 295, 2242 (2002); J. Am. Chem. Soc., 124, 9016 (2002); C&EN, March 4, page 35]单线1，3-双自由基化合物法国萨巴蒂大学（Paul Sabatier University）和美国加州大学的科学家合作，设计出1种单线1，3-双自由基化合物，该物质可以在室温下稳定数月，并可应用于超导及电磁等领域。由于自由电子容易形成化学键，所以单线1，3-双自由基的寿命很短，以前在室温下观察到的最长生存期仅为微秒级。新型双自由基是一个平面四元环结构，并结合有交替出现的磷基和硼基，所有的磷-硼键的键长相等。硼原子上负电荷的静电排斥作用阻碍了键的形成，另外，磷原子的低轨道运动可以使基位稳定。据研究人员介绍，目前已选择了一些取代基来增强这两种效应。该化合物在室温下以黄色晶体形式存在，熔点为212℃，表面不分解，在空气和湿气的保护下，该晶体可稳定保存数月，暴露在空气中颜色会消失。研究人员指出由于含有许多非键合电子的分子可以形成新的超导材料或是具有电磁性质的化合物，因此能够在标准条件下处理单线自由基，为其他领域的研究开发铺平了道路。[Science, 295, 1880 (2002); C&EN, March 11, page 12]自由甲硅烷基离子美国科学家首次证明，长期以来一直寻找的自由甲硅烷基离子（R3Si+，其中R是一个芳香基团）的存在。通过研究 [(Mes)3Si][H-CB11Me5Br6]·C6H6（其中Mes是2，4，6-三甲基苯）的晶体结构证明，的确存在三配位甲硅烷基离子。他们从碳硼烷阴离子和苯溶剂分子中可以分离出自由的(Mes)3Si+阳离子。苯取代物上的邻甲基可以保护硅原子远离亲核试剂，同时保持自身为向心配位体。硅的中心是三配位的平面结构，该结构能在各种相态中存在。[Science, 297, 825 (2002); C&EN, Aug. 5, page 25]（包佳琨 编译）（未完待续）