■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■化学·生活·社会碱金属阴离子研究简介*顾泉1**王志强2张航1翟全国1曹睿1高胜利1**(1.陕西师范大学化学化工学院陕西西安710119;2.中北大学材料科学与工程学院山西太原030051)摘要人们发现碱金属能形成阴离子已有几十年的历史,重新引起重视却是1974年以后的事情。重点介绍了碱金属阴离子的研究进展,通过从创新思路的产生、创新的研究方法以及科研成果等方面阐述了碱金属阴离子的研究历程以及碱金属阴离子未来可能的发展。关键词碱金属阴离子创新思维科学研究配合物理论计算实验方法DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.2022010197碱金属是极好的电子供体,把外层的一个电子给予受体原子或分子,就可以形成阳离子。由此产生的阳离子具有外壳填充满的稳定的稀有气体电子排布。因此,碱金属化合物的历史一直是阳离子的历史,人们一直认为,除了金属和合金,只有+1的氧化态可以存在。碱金属失去电子的倾向是如此之大,以致它们易溶于液氨中生成氨合电子的蓝色溶液(浓度小于3mol/L时)或铜黄色溶液(浓度大于3mol/L时)[1]:M(s)+(x+y)NH3(l)→M+(NH3)x+e-(NH3)y(1)冷却处于蓝色和铜黄色过渡区的(均相)样品可以引起显著的液-液分离,稀(蓝)相和浓(铜黄色)相共存。人们发现气相中碱金属阴离子的存在已有几十年的历史[2-3],并在20世纪60年代也已考证它们是金属氨溶液[4-5]和金属胺溶液中[6]的主要物种。当时仅是作为科学奇观,并未引起更加深入的研究。1戴伊研究碱金属阴离子的历程1.1戴伊的研究起点1974年,美国密西根州立大学的戴伊(JamesL.Dye,1927—)(图1)成功制备了Na-的固体盐[7-8]。这的确是一个稀奇的发现,因为连中学生也熟悉碱金属具有容易失去电子形成阳离子的倾向,而很难形成阴离子。戴伊在碱金属氨溶液(一个“太好的溶剂”)中加入大环穴醚配位体,则发生了式(2)反应:2M(s)+cryp(solv)+am(l■■)[M(cryp)]+[M(am)]-(s)(2)Fig.1PhotographofJamesL.Dye图1戴伊的照片M代表碱金属原子,“cryp”代表穴醚配位体(图2),“am”代表氨,反应产物为穴醚配位的碱金属阳离子与氨合...