K(UO2)O2(H2O)Cl·2H2O：确认铀酰过氧化物氯化物为studtite的衍生物

《Inorganic Chemistry》：K(UO2)O2(H2O)Cl·2H2O: Identification of Uranyl Peroxide Chloride as a Studtite Derivative

尿 yc peroxide 氯化物 K(UO2)2(OH)2Cl·2H2O 首次实现氯直接配位于尿 yc赤道平面，结构分析显示 K+通过尺寸选择效应稳定独特的链状拓扑，并降低 U=O 键张力，提升热稳定性至 300℃ 以上。相较于 studtite，其 K+–Cl? 和 K+–O? 配位网络显著增强结构稳定性。

　　

传统上，铀酰过氧化物的研究主要集中在天然矿物（如studtite和metastudtite）或合成铀酰过氧化物复合物及簇上，这些化合物中铀酰基的赤道平面通常由氧原子配位。本文首次报道了一种含氯的铀酰过氧化物化合物K(UO₂)O₂(H₂O)Cl·2H₂O，其中氯原子直接配位在铀酰基的赤道平面上，这一结构特征在天然或合成的铀酰过氧化物材料中是前所未有的。通过结构分析和光谱研究结合理论建模，发现该化合物具有类似studtite的链状结构：氯离子（Cl^–）直接与铀酰基的赤道平面配位，而钾离子（K⁺）则占据层间位置，并同时参与K⁺–Cl^–间的相互作用以及与框架氧原子的配位。与studtite相比，K(UO₂)O₂(H₂O)Cl·2H₂O中的U═O_yl键长度较长，铀酰-过氧化物链也存在扭曲现象，这是由于钾离子与氧原子之间的相互作用所致。值得注意的是，用锂离子（Li⁺）、钠离子（Na⁺）或铯离子（Cs⁺）替代钾离子后无法获得类似的结构，这表明钾离子的尺寸对其结构具有关键影响。该化合物还表现出优异的热稳定性，这归因于与钾离子结合的层间水分子。这项研究为铀酰过氧化物化学开辟了新的研究方向，并展示了阴离子的引入及尺寸选择性阳离子模板作用如何能够稳定某些特殊的锕系化合物结构，这些结构在富含氯的核废料环境中具有重要意义。