歐洲科學家合成了一種鈾配合物，這使他們離從二氧化碳生產大宗化學品更近了一步。
化石燃料的廣泛消耗以及對氣候二氧化碳水平的擔憂正在推動將這種小分子轉化為增值化學品的研究。有機金屬鈾配合物以前已成功激活了各種小分子。然而，沒有關於錒系金屬配合物能夠與二氧化碳發生還原偶聯，從而產生由兩個二氧化碳分子組成的片段（即草酸根二陰離子）的報道。
現在不僅實現了這一點，而且僅僅改變鈾（III）三明治配合物中環戊二烯基環上的烷基，就會對二氧化碳的活化產生顯著影響，從而能夠選擇性地調整所得的還原產物。
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英國蘇塞克斯大學的傑夫·克洛克小組以及法國圖盧茲大學的計算合作者發現，一個小的甲基會產生橋接的氧代和草酸鹽配合物；中間的乙基和異丙基取代基會產生橋接的碳酸鹽和草酸鹽物種；而較大的叔丁基僅產生橋接的碳酸鹽配合物。草酸鹽的形成尤為重要，因為它涉及直接由二氧化碳形成C-C鍵。這是一個基本重要但很少報道的轉化。
鈾(III)由於以下幾個原因適合小分子活化：它是一種強還原劑，U(III)/U(IV)氧化還原對電極電位約為-2.5 V，而且與過渡金屬不同，它不受18電子規則的限制，總體上具有非常獨特的反應性。然而，這些特性使得處理如此極度空氣敏感和活潑的化合物具有挑戰性。雖然該化學方法距離工業應用的大規模生產還很遙遠，但美國通用汽車公司的化學工程師方岱指出，它“為進一步探索二氧化碳的化學活化和相應的有機錒系化學提供了堅實的基礎”。
尋找貧鈾（幾乎沒有放射性並且供應充足）的替代用途（而不是其在軍事應用中的典型用途）肯定是可取的。更重要的是，控制選擇性並建立還原活化的不同機制和關鍵中間體，可能會導致多種小分子的還原偶聯。克洛克提出了一個“奇妙的”例子，即透過還原偶聯二氧化碳和乙烯來建立二羧酸鈾衍生物：“己二酸等二羧酸被用於製造尼龍，因此直接由二氧化碳製造它們將非常具有吸引力。儘管建立催化系統無疑具有挑戰性，但展示這個想法是下一個非常重要的步驟。”
本文經《化學世界》許可轉載。該文章於2014年7月25日首次發表。