第十五章 羰基金屬原子簇生命(第1/2 頁)

“hellow，大家好!我是max生命實驗室的徐老師，今天和大家分享下很奇特的一種生命型別，羰基金屬原子簇生命體。”小徐老師走上講臺，很神秘地對臺下眾學生們說到~

“你們知道嗎?在《假面騎士Zero-one》第二十三集中有一種生物——金屬蝗蟲，這個形態的厲害之處就是可以自動防禦和群起攻擊。不過這些金屬是可以自行變化的，本質上他們是一群金屬原子簇蝗蟲。這些蝗蟲本身是比較小的，但是可以聚集起來，因此又能變換出不同的形態。有了這一設定之後，金屬原子簇蝗蟲就顯得厲害了。”

“老師，現實世界中是否真有這類生物呢?”就有性子比較急的同學迫不及待地問了。

“別急，聽我和你們一一道來。有研究稱，羰基金屬原子簇生命擁有遠超有機物生命的深刻性和多變性。”

“老師，老師，停下下，停下下，請問什麼是“原子簇”?萌新系美少女同學舉手問道~

“好的，我先解釋解釋“原子簇”。”

“原子簇是當前化學中最饒有興趣而又極其活躍的領域之一。原子簇是指由原子（或分子）結合在一起的團體結構它是介於原子（或分子）與固體粒子之間的團粒分子。比如有許多惰性氣體原子簇hen、Nen、Arn、Krn、xe等。”

“那什麼是金屬原子簇(metal cluster)呢?”後排座上的同學也感興趣地問道?

“金屬原子簇是3個或3個以上的金屬原子彼此直接鍵合，形成金屬—金屬鍵(簡寫為m-m)的物種。

成簇的金屬原子構成骨架，多數是三角形或以三角形為基本結構單元的多面體。

骨架成鍵電子以離域的多中心鍵為特徵。如Re3cl123-，3個Re原子之間以3中心12電子鍵(3c-12e鍵)形成三角骨架。但也常簡單地將含m-m鍵的化合物稱作金屬原子簇，至20世紀末，金屬原子簇的合成還帶有較大的經驗性。一般金屬原子處於低氧化態時最容易生成m-m鍵，且過渡金屬生成金屬簇合物的傾向性較大。在週期族中，較重的元素生成m-m鍵的傾向也較大。另外，配位體以及金屬配位體軌道對稱性對原子簇的生成都有影響。”

“老師，問下金屬原子簇合成方法?”動手能力比較強的同學問道~

“常用合成方法：縮合反應、還原聚合、氧化聚合、配體取代、骨架轉換、加成反應等。雖然單核配位化合物的反應，金屬簇合物都能發生，但反應很少僅在單個的金屬上發生，必須將金屬簇骨架作為一個整體來考慮，在進行配位層反應的同時，常伴隨金屬簇骨架多面體的變化。許多金屬原子簇是無機固體新材料[如八-μ3硫-八面-六鉬酸銅(cumo6S8)是強磁中的良好超導體]。它們作為催化劑兼有配位催化劑和金屬催化劑的優點，如四(叔丁基異腈)三(μ2-叔丁基異腈)合-四面-四鎳(Ni4[cNc(ch3)3]7)。”

“老師，什麼是羰基金屬?”又有同學問道。

“羰基金屬，英文名(metal carbonyl)，把一氧化碳作為配位體，與金屬結合的化合物。1890年L.蒙德透過一氧化碳與鎳粉反應制得四羰基鎳 Ni(co)4。羰基金屬大都有毒，四羰基鎳氣體在空氣中的濃度超過1ppm時，對呼吸道有刺激，濃度大時會引起死亡。

自從mond於1890年首次以金屬鎳和一氧化碳製得Ni(co)4。以來，至今已合成了大量的各種羥基金屬絡合物。按照配體的種類它們可分為全羥基金屬絡合物（holhloptio metal carbonyls）和混合配體羰基金屬絡合物（mlxod Igand metalourbon