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由共價化學鍵C-N陰離子構筑無機三元金屬-C-N化合物能夠以[CN]^-、[CN₂]^2-形式形成重要的氰化物（cyanides）、碳二亞胺（carbodiimides），或者以[CN₃]^5-形式構成胍類（guanidinates）化合物。人們認為在更高的壓力下，碳能夠以四重配位方式與N配位，但是目前還沒有CN₄-結構化合物的報道。

有鑒于此，愛丁堡大學Akun Liang、拜羅伊特大學Andrey Aslandukov等報道通過激光加熱的金剛石反應器，在90~111 GPa內合成4個新型碳氮化物（LaCN₃, TbCN₃, CeCN₅, TbCN₅）。

本文要點

(1)

同步輻射單晶XRD表征結果顯示新型碳氮化物含有一些從未被發現的三維C-N單鍵骨架結構，這種新型C-N結構由C-N單鍵構成CN₄四面體。通過晶體的化學成分分析，說明合成的新型碳氮化物性質與鑭系磷硅化合物非常類似。減壓合成實驗結果顯示在比較大的壓力區間內存在LaCN₃和CeCN₅化合物。

(2)

通過DFT理論計算給出合成的新型碳氮化物，這有助于研究這些新型碳氮化物的穩定性和物理學性質。

參考文獻

Andrey Aslandukov*, Akun Liang*, Amanda Ehn, Florian Trybel, Yuqing Yin, Alena Aslandukova, Fariia I. Akbar, Umbertoluca Ranieri, James Spender, Ross T. Howie, Eleanor Lawrence Bright, Jonathan Wright, Michael Hanfland, Gaston Garbarino, Mohamed Mezouar, Timofey Fedotenko, Igor A. Abrikosov, Natalia Dubrovinskaia, Leonid Dubrovinsky, and Dominique Laniel, Synthesis of LaCN₃, TbCN₃, CeCN₅, and TbCN₅ Polycarbonitrides at Megabar Pressures, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c06068

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06068