在自然界中最高的氧化态

2016年6月14日

PtO4形式氧化态是用于理解氧化还原反应和催化机制的最广泛使用的标识符中的一个。在高氧化态的金属已知有很强的催化性能和氧化能力,因此有准备物种在高氧化态金属的强烈兴趣。此外,在氧化态变化的研究有助于我们的整个周期表和我们的各种氧化还原反应的可行性的理解周期性趋势大致的了解。的反应机理和反应的产物通常是由反应物和可能的产物的氧化态来决定。过渡金属的高氧化态的追求是中央对催化当前许多研究,以及在化学至关重要的存在。这个问题自然就出现了那么什么是可能在自然界中发现的最高氧化态。先前,氧化态的范围是-4到9。现在研究生浩宇宇和试剂教授唐纳德·特鲁勒有一个“热文”出版,应用化学(DOI:10.1002 / anie.201604670),其揭示的氧化态存在10。这项工作是在精选 C&EN news 和 化学世界.

得出这个结论,他们通过使用科恩-假密度泛函理论研究为10的金属形式氧化状态下的各种过渡金属化合物的稳定性,和PTO42+ 被认为是稳定的。 PTO42+ 具有类似的电子密度,但是,金属的较大部分原子电荷多于一个在IRO发现4+,这是与先前的最高氧化态的化合物。注意,PTO42+ 和IRO4+ 是等电子与大宗化学品OSO4.

有趣的是,在自然界中最低的氧化态也被在美国太阳城官网化学系教授约翰·埃利斯,谁报告(确定,特别是学家上午。化学。 SOC。 1983年, 105,2296)-4-为超级还原物质NA的氧化态4米(共)4,其中m可以是铬,钼,或瓦特在-4其最低氧化态。

这项工作作为无机金属催化剂设计中心的一部分,能源前沿研究中心由美国出资支持了在奖项去sc0012702能源,科学办公室,基础能源科学系。