Formation of twelve-fold iodine coordination at high pressure.
Formation of twelve-fold iodine coordination at high pressure.
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高压下十二碘配位的形成
DOI：
10.1038/s41467-022-28083-4
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发表时间：
2022-01-20
影响因子：
16.6
通讯作者：
Cui T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Y;Wang R;Wang Z;Li D;Cui T
卤素化合物由于其独特的超配位和超价特征而被广泛研究。一般来说，在卤素化合物中，卤素的最大配位数小于8。在这里，基于粒子群优化方法和第一性原理计算，我们报告了一种由N6环和不寻常的碘-氮共价键网络组成的奇异二十面体笼状超配位IN6化合物。据我们所知，这是第一个显示出十二重卤素配位的卤素化合物。高压和 N6 环的存在降低了碘 5d 轨道的能级，使其成为价轨道的一部分。高度对称的共价键网络有助于形成十二倍碘超配位。此外，我们的理论分析表明，原子序数较低的卤素元素在卤素氮化物中价膨胀的倾向较弱。
Halogen compounds have been studied widely due to their unique hypercoordinated and hypervalent features. Generally, in halogen compounds, the maximal coordination number of halogens is smaller than eight. Here, based on the particle swarm optimization method and first-principles calculations, we report an exotically icosahedral cage-like hypercoordinated IN6compound composed of N6rings and an unusual iodine−nitrogen covalent bond network. To the best of our knowledge, this is the first halogen compound showing twelve-fold coordination of halogen. High pressure and the presence of N6rings reduce the energy level of the 5d orbitals of iodine, making them part of the valence orbital. Highly symmetrical covalent bonding networks contribute to the formation of twelve-fold iodine hypercoordination. Moreover, our theoretical analysis suggests that a halogen element with a lower atomic number has a weaker propensity for valence expansion in halogen nitrides.
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