Detección y estructura electrónica de complejos de actinidos desnudos: moléculas de anillo rómbico (AnN) 2...

Área de la Ciencia:

• Química inorgánica
• Química Cuántica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La química del nitruro de uranio está poco explorada, especialmente en lo que se refiere a las especies moleculares.
• Comprender el enlace y la estructura electrónica de los compuestos de uranio es crucial para la ciencia de los actinuros.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar nuevas moléculas de nitruro de uranio y sus dímeros.
• Investigar la estructura electrónica y el enlace de estas especies utilizando métodos experimentales y teóricos.
• Para explorar la interacción de los orbitales 5f y 6d en la química de los actinuros.

Principales métodos:

• Ablación por láser de átomos de uranio en presencia de N2.
• Espectroscopia de aislamiento de matriz (infrarrojo) a bajas temperaturas (4-40 K).
• Sustitución isotópica del nitrógeno para la identificación espectral.
• Cálculos electrónicos de la estructura (DFT)

Principales resultados:

• Formación de dinitruro lineal NUN y moléculas diatómicas UN.
• Síntesis de nuevos dímeros cíclicos (UN) 2 y (NUN) 2 con estructuras electrónicas complejas.
• Observación de la interconversión de dímeros tras el calentamiento y la fotólisis UV.
• Se prevé una fuerte energía de dimerización para (UN) 2 (~100 kcal/mol).
• Identificación del catión (UN) 2 y caracterización del dímero (NUN) 2.

Conclusiones:

• El estudio revela nuevos nitritos moleculares de uranio y sus dímeros con enlaces significativos.
• El enlace π deslocalizado que involucra a los orbitales 5f y 6d es clave para la estabilidad de estos compuestos actínidos.
• El aislamiento de matriz y los métodos computacionales son efectivos para el estudio de las especies reactivas de uranio.