镎 | 7439-99-8

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相锕系化合物
• 中文名称: 镎
• 英文名称: neptunium
• CAS: 7439-99-8
• 化学式: Np
• 分子量: 237.048
• InChiKey: LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  637°
• 沸点：
  bp 4174°
• 密度：
  20.45; d 19.36
• 溶解度：
  溶于DMSO(>25mg/ml)
• 稳定性/保质期：
  银白色金属，具有放射性，半衰期为2.20×10³年。其熔点分别为630±1℃（α型）、278±5℃（β型）和278～570℃（γ型），沸点为3727℃。质量数为237的同位素密度为：α型20.45g/cm³、β型19.35g/cm³、γ型18.0g/cm³³。这种金属能溶于盐酸，化学活泼性较高，在50℃时会与氢反应生成黑色氢化物（NpH₃·6~3.8）。在常温下，它不会氧化；但在50℃的环境中，则会在表面形成一层NpO薄膜。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

制备方法与用途

合成制备方法与铀的制法1相似，反应装置亦如图所示。

采用钢弹还原技术并用碘作为促进剂(增压器)还原镎的氟化物(NpF4)。每摩尔镎需要加入约0.15mol碘来促进反应，钙金属过量约25%。最小容器用于制备1g金属，产率大于95%，而最大容器则用于批量制备2.5kg金属，产率大于99%。

具体步骤如下：将氟化镎与粒状的钙和碘混合后倒入适当大小的还原容器中，在装入反应物之后盖上盖子，抽空容器并充以氩气，密封气体接口。接着连接10kHz感应加热线圈对容器进行加热，待温度升高后倾出容器内的物质，打碎坩埚，并通过机械分离方法将金属熔渣和炉渣分开。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  镎 在 NaCl 、 MgCl₂ 、 Na₂SO₄ 作用下， 以 水 为溶剂， 生成
  参考文献：
  名称：

  Mössbauer effect and magnetization studies of mixed valence solid solution NpOH·NpH2−x

  摘要：

  By dissolving Np metal in a mixed solution of NaCl, MgCl2 and Na2SO4 in water, a new compound NpOH precipitates together with NpH2-x, forming a solid solution (double salt) NpOH . NpH2-x. Np-237 Mossbauer spectroscopy, d.c. magnetization and X-ray studies of the precipitate are reported. NpOH crystallizes in the CaF2 (Fm3m) structure with a lattice parameter of 5.375 Angstrom. The Mossbauer absorption spectrum of NpOH is very well resolved from that of NpH2-x (single absorption line) owing to their large difference in Mossbauer isomer shift (IS; 28.1 mm s(-1)). The Mossbauer studies indicate that the Np ion in NpOH is tetravalent whereas in NpH2-x it is trivalent. Both behave paramagnetically down to 2.5 K; however, NpOH exhibits paramagnetic spin relaxation. The Mossbauer spectra can be fitted within a relaxation model assuming an isolated Kramers doublet and, even better, assuming a quartet ground state (Gamma(8)((2)) of I-4(9/2) in cubic symmetry). The saturation hyperfine field derived is 350(50) T.NpH2-x in the solid solution exhibits a positive IS relative to NpH2.0 as a result of volume contraction. The IS of the neptunium dihydride system depends on the hydrogen concentration. From this result we derive for NpH2-x stabilized in the solid solution the value x approximate to 0.4.

  DOI：

  10.1016/0925-8388(94)07110-1
• 作为产物：
  描述：

  neptunium trifluoride 在 Ba 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 镎
  参考文献：
  名称：

  镎金属的熔点和密度。金属微熔点仪1

  摘要：

  UCRL-1056 镎金属 1~s 通过还原 NpF3 vli.th 钡以毫克级制备。熔点测定为640±1℃；发现密度为 19.5 ± 0.5 克。厘米.-3。描述了一种设计用于测量 10 到 1000 微克金属样品的熔点的装置。*这项研究 vms 在美国原子能委员会的主持下进行，并在 1-1B-IP-162（1947 年 1 月）中进行了报道。于 1950 年 9 月 5 日在奇卡格举行的美国化学学会第 1 届全国会议上发表。*i}目前地址：密歇根州安娜堡市希奇根大学化学系。I *** 现在地址：爱荷华州 Iotva 市 IoHa 州立大学化学与化学工程系。

  DOI：

  10.1021/ja01151a117
• 作为试剂：
  描述：

  americium(IV) oxide 、 vanadia 在 镎 、 钚 作用下， 生成 americium vanadate
  参考文献：
  名称：

  两种钒酸镅 AmVO3 和 AmVO4 的合成、表征和稳定性

  摘要：

  为了寻找用于太空应用的放射性同位素源的具有高功率密度的化学稳定的镅化合物，通过固相反应制备了AmVO 3和 AmVO 4 。我们在这里展示了它们在室温下的晶体结构，通过粉末 X 射线衍射结合 Rietveld 精修来解析。研究了它们的热稳定性和自辐射稳定性。镅的氧化态由 Am M 5确认边缘高分辨率X射线吸收近边缘结构（HR-XANES）技术。人们研究这种陶瓷作为放射性同位素热电发电机等太空应用的潜在电源，并且它们必须承受包括真空、高温或低温以及内部辐射在内的极端条件。因此，相对于其他具有高镅含量的化合物，测试并讨论了它们在惰性和氧化气氛中自辐照和热处理下的稳定性。

  DOI：

  10.1021/acs.inorgchem.3c00251

文献信息

• A new family of actinide ternary intermetallic compounds
  作者：M.N. Peron、Y. Kergadallan、J. Rebizant、D. Meyer、J.M. Winand、S. Zwirner、L. Havela、H. Nakotte、J.C. Spirlet、G.M. Kalvius、E. Colineau、J.L. Oddoue、C. Jeandey、J.P. Sanchez

  DOI：10.1016/0925-8388(93)90885-q

  日期：1993.11

  compounds of the general formula An 2 T 2 X (AnU, Np; T Ni, Co, Rh, Pd, Pt, Ir; XIn, Sn), which crystallize in the tetragonal structure (U 3 Si 2 type). The lattice parameters and atomic positions were determined using X-ray diffraction on single crystals. Preliminary magnetic and Mossbauer spectroscopy data show that we can follow the onset of magnetism within this group, which can be correlated with

  摘要 我们制备了一组通式 An 2 T 2 X（AnU，Np；T Ni，Co，Rh，Pd，Pt，Ir；XIn，Sn）的化合物，它们在四方结构（U 3 Si 2 型）。晶格参数和原子位置是使用 X 射线衍射在单晶上确定的。初步的磁性和穆斯堡尔光谱数据表明，我们可以跟踪该组内磁性的开始，这可以与希尔准则和 5f-d 杂交的发展相关联。
• Neptunium chloro-complexes
  作者：K. W. Bagnall、J. B. Laidler

  DOI：10.1039/j19660000516

  日期：——

  yellow anhydrous neptunium(V) chloro-complexes, M2NpOCl5(M = Cs+ or Ph4As+), turquoise Cs3NpO2Cl4, and the dark yellow neptunium(VI) complex, Cs2NpO2Cl4, have been prepared from aqueous hydrochloric acid. Neptunium pentoxide and neptunium(V) hydroxide are chlorinated by acetyl chloride and thionyl chloride, but disproportionation occurs with the former, and reduction to neptunium(IV) with the latter. The

  黄色无水n（V）氯配合物M 2 NpOCl 5（M = Cs +或Ph 4 As +），绿松石Cs 3 NpO 2 Cl 4和深黄色n（VI）配合物Cs 2 NpO 2 Cl 4，已由盐酸水溶液制得。五氧化二and和氢氧化n （V）被乙酰氯和亚硫酰氯氯化，但前者发生歧化，还原为n（IV））与后者。六氯庚烯酸酯（V）的尝试制备也未成功。X -Ray衍射，红外光谱和磁化率结果报告为氧氯络合物，针对CS 2 NPCL 6，和用于NN二甲基乙酰胺（DMA）络合物，NPCL 4，2·5DMA。
• Unexpected Behavior of Np in Oxo-selenate/Oxo-selenite Systems
  作者：Eike M. Langer、Olaf Walter、Jean-Yves Colle、Dirk Bosbach、Evgeny V. Alekseev

  DOI：10.1021/acs.inorgchem.7b02961

  日期：2018.2.5

  and hydroselenite due to the presence of corresponding modes within the spectra. The addition of selenic acid to a NpV stock solution resulted in the precipitation of elongated rose prisms of K2[(NpO2)2(SeO4)3(H2O)2]·(H2O)1.5 (2), Rb2[(NpO2)2(SeO4)3(H2O)2]·(H2O)2 (3) and K9[(NpO2)9(SeO4)13.5(H2O)6]·(H2O)12 (4) as well as light red plates of Cs2[(NpO2)2(SeO4)3] (5). To our knowledge, this is the first

  已经进行了复杂氧-硒系统中of（Np）化学的研究。因此，进行了两组沉淀实验，研究了在碱金属硝酸盐溶液中使用SE IV O 2和H 2 SE VI O 4和Np V对硒的初始氧化态的影响。观察到令人惊讶的结果。通过从水溶液中缓慢蒸发获得了五种新型的含bearing和硒的化合物。新颖的Np个IV相ķ 4- X [Np个（SEO 3）4- X（HSEO 3）X]·（H 2 O）1.5（1）结晶为绿色的板状晶体，并通过将SEO 2和ANO 3添加到Np V储备溶液中获得。单晶X射线衍射揭示了正方形反棱柱NPO组成一维链结构8经由四个三棱联的SEO多面体3个HSEO 3单位。拉曼光谱分析支持亚硒酸盐和水硒沸石的存在，因为光谱中存在相应的模式。在Np V储备溶液中添加硒酸会导致K 2的细长玫瑰棱柱沉淀[（NpO 2）2（SEO 4）3（H 2 O）2 ]·（H 2 O）1.5（2），Rb 2 [（NpO
• Synthesis and Crystal Structures of Volatile Neptunium(IV) β-Diketonates
  作者：Aaron T. Johnson、T. Gannon Parker、Sara M. Dickens、Jana K. Pfeiffer、Allen G. Oliver、Donald Wall、Nathalie A. Wall、Martha R. Finck、Kevin P. Carney

  DOI：10.1021/acs.inorgchem.7b02290

  日期：2017.11.6

  solution of Np4+. Products of this reaction were characterized via X-ray diffraction and infrared spectroscopy, and were found to be neutral 8-coordinate complexes that adopt square antiprismatic crystal geometry. Synthesis of Np β-diketonates by this approach circumvents the necessity of using NpCl4 in tetravalent Np coordination compound synthesis. The volatility of the complexes was assessed using

  为支持国内核法证计划而生产经认证的参考物质，需要挥发性的前体才能引入电磁同位素分离仪中。四价act系元素的β-二酮螯合物以其高挥发性而著称，但先前开发的合成方法需要原料（NpCl 4），该原料难以制备且危险高。在此开发了另一种策略，该策略使用受控电势电解将亚摩尔浓度的盐酸中的n还原为四价态。氟化程度不同的四种不同的β-二酮配体与Np 4+的水溶液反应。该反应的产物通过X射线衍射和红外光谱进行表征，并且被发现是采用方形反棱晶晶体几何形状的中性8坐标络合物。通过这种方法合成Npβ-二酮酸酯可避免使用NpCl 4的必要性在四价Np配位化合物的合成中。使用热重分析法评估复合物的挥发性，其中将升华温度确定为180°至205°C。氟化程度没有明显改变配合物的升华温度。在升华过程中未观察到这些化合物的热分解。Npβ-二酮酸酯的高挥发性和热稳定性使其成为将气体引入同位素分离仪器的理想选择。
• Synthesis and spectroscopic characterization of actinyl(VI) tetrahalide coordination compounds containing 2, 2′-bipyridine
  作者：Mikaela M. Pyrch、Jay M. Williams、Maguire W. Kasperski、Lindsey C. Applegate、Tori Z. Forbes

  DOI：10.1016/j.ica.2020.119628

  日期：2020.8

  isomorphous structure U2 (N2C10H9)[UO2Br4]. The compounds were further characterized by vibrational spectroscopy with specific interest in the actinyl cation. Raman spectroscopy provided information on the actinyl symmetric stretch (ν1) whereas IR spectroscopy is used to determine the location of the asymmetric stretch (ν3). Spectral similarities are observed between the two isomorphous structures, but

  摘要通过室温蒸发合成了一系列3种新型的含2,2'-联吡啶（H2bpy）的act系四卤化物配位化合物，并通过单晶X射线衍射，拉曼光谱和红外光谱对其进行了表征。固态化合物（Np1，U1和U2）包含与四个卤化物（氯化物或溴化物）原子配位的AnO22 +阳离子，从而形成阴离子四卤化物分子单元[AnO2X4] 2-（X = Cl，Br），并且电荷平衡通过2,2'-联吡啶鎓阳离子与with基配合物进行静电相互作用。Np1（N2C10H10）[NpO2Cl4]含有2,2'-联吡啶的顺式构象，其中两个氮原子均指向[NpO2Cl4] 2-单体。在U1（N2C10H9）[UO2Cl4]中，2,2'-联吡啶呈反式构象，在同构结构U2（N2C10H9）[UO2Br4]中以相同的方向发现。通过振动光谱进一步表征了该化合物，其中对in基阳离子具有特别的兴趣。拉曼光谱法提供了有关the基对称伸展度（ν1）的信息，而红外