我校化学系周鸣飞教授团队科研成果入选C&EN2014年十大化学研究

近日，《化学化工新闻》（Chemical＆Engineering News，简称C&EN）杂志发布2014年十大化学研究，我校化学系周鸣飞教授科研团队关于过渡金属高氧化价态研究成果入选。相关研究论文IX价铱化合物的表征（“Identification of an iridium-containing compound with a formal
oxidation state of IX”）于10月23日发表在国际顶级学术刊物《自然》（Nature）上。

上图显示了不同价态的铱，分别检测到上述三个IrO₄异构体能量，其中[IrO₄]⁺（铱的+9氧化态（左））是最优异构体。

据介绍，从2009年开始，万博体育客户端app下载大学的周鸣飞教授课题组与德国柏林自由大学的Riedel教授合作，开展了高氧化价态化合物的实验制备及其化学性质研究工作。2009年他们通过金属铱原子和氧气分子反应的方法首次在低温稀有气体基质中制备了四氧化铱中性分子，红外吸收光谱实验结合量子化学理论计算证明该分子中的铱（具有d1价电子组态）处于VIII价态，表明除了钌、锇和氙三种元素以外，铱元素也可以形成VIII价态化合物。相关工作发表于国际化学领域重要期刊《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并被美国化学会《化学与工程新闻》杂志以“Unprecedented Iridium (VIII) seen”为题作了亮点报道。在此项工作的基础上，他们提出若进一步将中性四氧化铱分子的d电子电离生成四氧化铱正离子，则铱将有可能处于IX价态。为了从实验上验证这一观点，周鸣飞课题组采用脉冲激光溅射-超声分子束载带技术在气相条件下制备了四氧化铱离子，采用课题组最近建立的串级飞行时间质谱-红外光解离光谱技术成功获得了气相四氧化铱离子的红外振动光谱，首次证实了气相四氧化铱离子具有正四面体结构，其中的铱处于IX价态，从而在实验上确定了IX价态化合物的存在。

这一成果对氧化价态的拓展以及对高价态化合物成键特性的理解具有重要科学意义，并为进一步宏观合成该类高氧化价态化合物及其在化学反应体系中的应用提供了基础。