近日👿，《化學化工新聞》（Chemical＆Engineering News，簡稱C&EN）雜誌發布2014年十大化學研究，我校化學系周鳴飛教授科研團隊關於過渡金屬高氧化價態研究成果入選👩🏽🦱。相關研究論文IX價銥化合物的表征（“Identification of an iridium-containing compound with a formal
oxidation state of IX”）於10月23日發表在國際頂級學術刊物《自然》（Nature）上。
上圖顯示了不同價態的銥，分別檢測到上述三個IrO4異構體能量，其中[IrO4]+（銥的+9氧化態（左））是最優異構體。
據介紹🤲🏻，從2009年開始👩👩👦👦，万达平台的周鳴飛教授課題組與德國柏林自由大學的Riedel教授合作📽，開展了高氧化價態化合物的實驗製備及其化學性質研究工作。2009年他們通過金屬銥原子和氧氣分子反應的方法首次在低溫稀有氣體基質中製備了四氧化銥中性分子，紅外吸收光譜實驗結合量子化學理論計算證明該分子中的銥（具有d1價電子組態）處於VIII價態🤸🏻♀️，表明除了釕、鋨和氙三種元素以外，銥元素也可以形成VIII價態化合物。相關工作發表於國際化學領域重要期刊《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，並被美國化學會《化學與工程新聞》雜誌以“Unprecedented Iridium (VIII) seen”為題作了亮點報道。在此項工作的基礎上，他們提出若進一步將中性四氧化銥分子的d電子電離生成四氧化銥正離子，則銥將有可能處於IX價態。為了從實驗上驗證這一觀點，周鳴飛課題組采用脈沖激光濺射-超聲分子束載帶技術在氣相條件下製備了四氧化銥離子🧻，采用課題組最近建立的串級飛行時間質譜-紅外光解離光譜技術成功獲得了氣相四氧化銥離子的紅外振動光譜👷🏽♀️，首次證實了氣相四氧化銥離子具有正四面體結構，其中的銥處於IX價態，從而在實驗上確定了IX價態化合物的存在。
這一成果對氧化價態的拓展以及對高價態化合物成鍵特性的理解具有重要科學意義👑，並為進一步宏觀合成該類高氧化價態化合物及其在化學反應體系中的應用提供了基礎🧂。