欧洲科学家合成了一种铀配合物，这使他们离从二氧化碳生产大宗化学品更近了一步。
化石燃料的广泛消耗以及对气候二氧化碳水平的担忧正在推动将这种小分子转化为增值化学品的研究。有机金属铀配合物以前已成功激活了各种小分子。然而，没有关于锕系金属配合物能够与二氧化碳发生还原偶联，从而产生由两个二氧化碳分子组成的片段（即草酸根二阴离子）的报道。
现在不仅实现了这一点，而且仅仅改变铀（III）三明治配合物中环戊二烯基环上的烷基，就会对二氧化碳的活化产生显着影响，从而能够选择性地调整所得的还原产物。
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英国苏塞克斯大学的杰夫·克洛克小组以及法国图卢兹大学的计算合作者发现，一个小的甲基会产生桥接的氧代和草酸盐配合物；中间的乙基和异丙基取代基会产生桥接的碳酸盐和草酸盐物种；而较大的叔丁基仅产生桥接的碳酸盐配合物。草酸盐的形成尤为重要，因为它涉及直接由二氧化碳形成C-C键。这是一个基本重要但很少报道的转化。
铀(III)由于以下几个原因适合小分子活化：它是一种强还原剂，U(III)/U(IV)氧化还原对电极电位约为-2.5 V，而且与过渡金属不同，它不受18电子规则的限制，总体上具有非常独特的反应性。然而，这些特性使得处理如此极度空气敏感和活泼的化合物具有挑战性。虽然该化学方法距离工业应用的大规模生产还很遥远，但美国通用汽车公司的化学工程师方岱指出，它“为进一步探索二氧化碳的化学活化和相应的有机锕系化学提供了坚实的基础”。
寻找贫铀（几乎没有放射性并且供应充足）的替代用途（而不是其在军事应用中的典型用途）肯定是可取的。更重要的是，控制选择性并建立还原活化的不同机制和关键中间体，可能会导致多种小分子的还原偶联。克洛克提出了一个“奇妙的”例子，即通过还原偶联二氧化碳和乙烯来创建二羧酸铀衍生物：“己二酸等二羧酸被用于制造尼龙，因此直接由二氧化碳制造它们将非常具有吸引力。尽管建立催化系统无疑具有挑战性，但展示这个想法是下一个非常重要的步骤。”
本文经《化学世界》许可转载。该文章于2014年7月25日首次发表。