来自美国的研究人员近日发现了一种由硼和钴两种元素组成的新型阴离子。在这种离子中,每个钴原子与16个硼原子相连,创下了配位数的新纪录。配位数是化学中的一个重要概念,指的是分子或者离子中与一个原子相邻的原子个数。例如在甲烷(CH4)分子中,碳原子的配位数为4。通常来说某个原子的配位数等同于这个原子形成的共价键的个数。
硼原子有一个比较独特的性质,即形成由多个原子组成的簇状或网络结构,如果设法将其它元素的原子掺杂到硼原子的网络中,就有可能形成结构独特的化合物。通过这种途径,来自美国犹他州立大学和布朗大学的研究人员合成出结构式为CoB16-的阴离子并确认了其结构。这种离子实际上由两种结构略有差别的同分异构体组成,每个钴原子被两个由8个硼原子组成的环状结构夹在中间,像是一面鼓。
在这个离子中,钴原子的配位数高达16,创下了已知配位数的最高纪录。CoB16阴离子的两种结构:红色为硼原子,蓝色为钴原子。在这项研究之前,最高配位数纪录保持者是一种钍元素的化合物,其中钍原子的配位数为15。