原标题：我校化学学院苏静教授课题组在Nature联合发表超钚元素金属有机化学研究方向重要进展
四川大学化学学院苏静教授课题组，联合美国洛斯阿拉莫斯国家实验室锕系化学实验和理论研究团队，在锕系元素锎(Cf)的金属有机化学研究方向取得重要突破，以共同第一作者在《Nature》杂志上在线发表了最新研究成果“Isolationandcharacterizationofacaliforniummetallocene”。
该研究首次合成并表征了一种二茂型锎配合物[Cf(C5Me4H)2Cl2K(OEt2)]n（图1），特别是对Cf元素的化学成键和光谱性质进行了深入的理论研究和计算分析。通过分子轨道能级和成分、Mulliken布居、键级以及QTAIM分析等多角度，解析了锎金属与配体间的成键作用，揭示了Cf-C键以离子键特征为主，共价成分很少（图1）。与镧系类似物[Dy(C5Me4H)2Cl2K(OEt2)]n中Dy4f轨道相比，Cf5f轨道对金属与配体间的成键贡献更大，体现在Cf5f轨道与配体价轨道间的混合程度增加。采用高精度从头算多参考理论方法CASSCF/NEVPT2并包括自旋-轨道耦合效应，精确模拟了锎化合物的UV-vis-NIR光谱，理论预测的光谱特征与实验结果高度一致（图2）。
含时密度泛函理论(TDDFT)计算和分子轨道能级分析很好地解释了深橙色化合物[Cf(C5Me4H)2Cl2K(OEt2)]n与无色化合物[Dy(C5Me4H)2Cl2K(OEt2)]n在颜色方面的差异性。[Cf(C5Me4H)2Cl2K(OEt2)]n中配体价轨道与Cf5f空轨道的能隙更小，配体到金属的电荷转移跃迁主要发生在可见光区域；而对于[Dy(C5Me4H)2Cl2K(OEt2)]而言，由于Dy4f空轨道能级较高，这一跃迁则发生在紫外区，因而两者呈现不同的颜色。
理解锕系重元素的物理化学性质是实现核燃料循环中镧锕分离的核心所在，其中理论计算研究起着举足轻重的作用，其为阐释镧锕体系复杂的电子结构和化学成键性质，特别是精确解析实验光谱提供了有力支撑和科学指证。