富勒烯笼内稳定铈-碳三键的突破性合成与表征

来自国际团队的研究人员成功攻克了镧系元素-碳多重键合成的难题，通过在C80富勒烯笼内封装[Ce≡CSc2]簇，首次实现了铈-碳三键(Ce≡C)的稳定存在。X射线晶体学与量子化学计算证实该键长仅1.969(7)?，揭示了碳-铈键强于钪的独特键合机制，为镧系元素化学开辟了新范式。

　　

在配位化学领域，金属-配体多重键(Metal-ligand multiple bonds)虽常见，但镧系元素(Lanthanide)与碳形成的三键始终是难以攻克的"圣杯"。这项研究犹如在分子牢笼中囚禁了一头狂野的铈原子——科学家们巧妙利用C₈₀富勒烯的碳笼，成功禁锢住一个[Ce≡CSc₂]金属碳化物簇。X射线衍射捕捉到令人惊叹的画面：铈与碳原子以1.969(7)?的超短距离紧密结合，形成罕见的Ce≡C三键。量子化学计算揭开了这个分子芭蕾的奥秘：碳原子更偏爱与铈共舞而非钪，这种选择性键合(selective bonding)成就了稳定的三键结构。富勒烯笼不仅充当了分子防护罩，其电子离域特性更如同"分子减震器"，化解了高活性Ce≡C键的躁动本性。这项突破为设计新型镧系催化剂和量子材料提供了全新思路。