
Химики из института исследования угля Общества Макса Планка синтезировали комплекс цезия с рекордно большим координационным числом — количеством атомов, координированных с центральным атомом. В этом комплексе каждый атом металла связан с 16 атомами фтора. По словам ученых, работа указывает на новые вещества, которые можно использовать для количественного извлечения радионуклидов цезия из воды. Исследование опубликовано в Journal of American Chemical Society.Координационное число — важная характеристика, которая наряду с валентностью и степенью окисления атома позволяет судить о его электронных свойствах. Оно определяется как количество координационных связей, которые образует атом в соединении, например, в комплексе. Как правило, эта величина колеблется от двух (в хлоридном комплексе меди (I) или аммиачном комплексе серебра) до 12 (в нитратном комплексе урана). Однако известны и более высокие значения. Считается, что теоретический предел количества атомов связанных напрямую с центральным атомом в комплексе равен 16, что соответствует количеству орбиталей доступных для связывания (s, p, d, f). Это координационное число было достигнуто лишь в ограниченном количестве соединений — в комплексе тория с тетрагидроборат-анионами (Th(BH4)62–, однако работа не была опубликована в рецензируемом журнале) и, в газовой фазе, в комплексе кобальта. Для того, чтобы создать комплекс с максимально большим координационным числом необходимо добиться сочетания нескольких факторов. Во-первых, необходимо использовать как можно больший атом металла, чтобы избежать пространственных затруднений. Во-вторых, заряд на лигандах, окружающих центральный атом, должен быть небольшим. В противном случае сильное электростатическое отталкивание помешает координированным атомам находиться рядом.В новой работе химики выбрали в роли центрального атома цезий — крупнейший из устойчивых ионов металлов. В качестве лиганда ученые использовали сложное органическое вещество, в котором два атома бора прикреплены к фрагменту аммиака и связаны с шестью перфторбензольными ядрами. Для синтеза соединения исследователи смешали растворы фторида цезия и натриевой соли лиганда в дихлорметане, после чего обработали смесь ультразвуком. После отделения осадка фторида натрия ученые выделили из раствора бесцветные кубические кристаллы комплекса. Их структуру удалось установить методами рентгеновской дифракции.
