高能量分辨率X射线光谱技术揭示了锕类放射性药物的La3+同系物的键合特性

《Communications Chemistry》：High-energy resolution X-ray spectroscopy reveals bonding characteristics of La3+ homologues of actinium radiopharmaceuticals

　　

摘要

光谱技术对于准确探究配位化合物的电子结构及其化学键合性质至关重要。这一点在锕（Ac）的非放射性同系物镧（La）的应用中尤为明显，尤其是在放射性药物开发领域，键合相互作用起着关键作用。我们采用了先进的光谱分析方法，包括核-核共振非弹性X射线散射（CC-RIXS）和高能分辨率X射线吸收近边结构（HR-XANES），来研究镧与配体之间的相互作用。通过分析不同环境下镧（La）4f和5d轨道的相互作用，我们获得了关于配体场效应和键合共价性的关键信息。研究结果表明，La L2边缘CC-RIXS光谱的特征反映了由中心场4f轨道特异性键合共价性引起的“nephelauxetic效应”。La L2边缘HR-XANES光谱的预吸收峰与主吸收峰之间的能量差也可以直接用于探测4f和5d轨道的电子密度。量子化学建模，包括配体场密度泛函理论（LFDFT）和从头算键合分析，进一步补充了我们的实验结果。这使我们能够建立光谱观测值与键合性质理论指标之间的直接关联，为理解锕元素的配位化学提供了理论框架。除了推动基础化学研究之外，我们的发现还将为未来关于锕（Ac3+）放射性药物的研究提供参考，因为精确掌握其键合相互作用对于这类药物的开发至关重要。