2002年化学科学重大进展(续)氮化钠德国马克斯·普朗克固体研究所(Max Planck Institute for Solid-State Research)的科学家合成并鉴定了氮化钠(Na3N)化合物,而以前一些科学家认为该物质是不存在的。他们的合成技术也可应用于其他碱性金属的二元氮化物的制备。长期以来,尽管在室温下元素可自发形成Li3N,但人们发现同族的Na3N和K3N的自发形成过程是不可重现的。现在人们利用新的复杂合成方法已经首次制备出了比较难制的Na3N。新方法的主要优点在于利用了原子级别分散的游离物质,在随后的固态反应中,传递距离也缩短至原子尺度,因此在极低的温度和极短的时间内便形成了晶态产物。另一个独特的优点是利用该方法可以合成极端不稳定和亚稳定性固体,Na3N的合成有力地证明了这一点,而且Na3N的分解温度为360K(约87℃),这在利用传统的固态反应进行制备时是不可能的。[Angew.Chem.Int.Ed.,41,1755 (2002); C&EN, May 20, page 9].新型成像方法英国科学家发明了1种新型成像方法——酸液强化成像(AAI)法,其感光底层上含有成像酸液和染料层,该方法有望废除传统的卤化银照相底片。 新型胶片可以在接触可见光的区域中先形成含有伯酸的模糊影像,然后通过加热产生大量的仲酸,其中含有染色指示剂,从而形成永久的影像。传统的卤化银成像方法环境污染严重,而AAI方法仅使用1张胶片与光线接触再结合热处理即可,在成像及固定影像时无需加入或去除化学试剂。胶片上含有一系列的成像酸液及沉积在基片上的染料层,当它暴露在光线下时,光照会引起对阳离子染料敏感的碘盐的分解,从而在成像酸液层中形成少量的伯酸。在热处理过程中,伯酸催化磷酸酯形成仲酸,即酸液强化过程。仲酸再使染料层中对pH敏感的示踪染色剂质子化。普通方法形成的染料是无色的,但质子化染色剂可吸收蓝、绿或红等光线。为避免在最终形成的影像中吸收无用的可见光,科学家们使用热处理扩散在染料层中的试剂,处理残留在成像酸液层中未曝光区域内的感光染料和碘化盐。虽然AAI方法的敏感性要比卤化银的标准低,但其具有许多应用前景。据介绍,该方法的首要应用并不是制造用在照相机内的胶片,而是用在数码成像的工艺中。数码成像可以使用比自然光更强的光源,这种胶片易于曝光,可用于有机光散射二极管阵列、激光以及数字光波系统。这种新胶片的潜在应用包括透明或倒影图像的数码印制,以及用于液晶显示的滤色部分,AAI技术还有望应用于信息存储。[Science, 297, 1516 (2002); C&EN, Aug. 12, page 11].低电离能稳定分子中美科学家发现了1种比其他已知的稳定原子或分子电离能小10%的更稳定的分子。由于Cs的电离能只有3.89eV,长期以来是无可取代的极易电离元素。但是现在发现了电离能只有3.51eV的稳定分子,利用该分子及相关元素可进行新型的化学转化与设计。几年前科学家们发现了1种很有应用前景的新型桥接配合基,即六氢嘧啶酮嘧啶的阴离子(hpp), hpp很容易氧化高氧化态物质(如四价Mo24+)。由于W比它的同系物Mo更容易氧化,因此科学家们已制备出W2(hpp)4, 据称直接利用氯代烷烃就可轻易氧化成W2(hpp)4Cl2。研究人员利用气相光电能谱检测了这些双金属hpp化合物,能谱显示W2(hpp)4在3.51eV就开始电离。任何分子放置在玻璃瓶中后可以在如此低的能量下电离,是不可思议的。Mo和Cr的同系物也具有较低的电离能,尽管它们的电离能要比Cs和1种已知的有机铁分子高一些。科学家们认为该发现令人震惊且具有很大价值,他们相信hpp化合物可用于制造还原剂,而且可能会通过1种有别于传统还原剂的反应机理进行反应。研究表明,双金属hpp化合物可以将电子传递给接受体如7,7,8,8-四氰代对苯醌二甲烷(TCNQ)等,从而产生相应的阴离子或二价阴离子。研究同时表明,通过对hpp配体进行化学改造还可以生成具有更低电离能的分子。[Science, 298, 1971 (2002); C&EN, Dec. 9, page 6]新型双螺旋分子德国科学家合成出了1种新型的双螺旋分子,在分子电子工业应用中极具前景。该分子中2个Pt原子通过1个线形三价碳链桥联,端位是支撑该亚甲基双螺旋的偶膦配位基。研究人员利用2种方法制备该化合物。第一种方法是“直接合成”,利用一系列的有机金属反应,其中包括了采用钌催化剂进行烯烃的置换反应,然后在自组装过程中利用偶膦化合物(Ar)2P-(CH2)14P(Ar)2(其中Ar是芳基)处理PtC[C]Pt化合物。这种分子很独特,在双螺旋之间没有共价键和氢键,两股螺旋之间只有范德华作用力。利用该化合物可以制造绝缘分子金属丝,更引人注目的是通过采用螺旋构型可以很容易设计、制作出所需结构,使得利用多级反应合成复杂化合物成为可能。 [Angew. Chem. Int. Ed., 41, 1871 (2002); C&EN, June 3, page 7](包佳琨 编译)(未完待续)
