vismuts spesielle karakter har bare blitt virkelig verdsatt de siste 25 årene. Før det var kjemiske studier av dette elementet hovedsakelig relatert til tradisjonelle uorganiske aspekter, for eksempel å adressere syrebasen og faststoffkjemien av halogenider og kalkogenider, inkludert deres tilsvarende vismutater. Det arbeidet ble supplert med noen enkle koordinasjonsforbindelser og organobismutarter og de første trinnene i uvanlige forbindelser med polykasjoner og polyanioner.jo nyere, større forståelse har skjedd på grunn av bevisstheten om svært eksepsjonelle vismutforbindelser, hvis fysiske og kjemiske egenskaper ikke er som de som er karakteristiske for andre elementer og påvirker mange vitenskapelige disipliner innen kjemi, fysikk og materialvitenskap. Vismut er et Av De tyngste ikke-radioaktive elementene I Det Periodiske Bordet (209bi har en halveringstid på 2.01 × 1019 år!) og, som sådan, besitter enorm spin-bane kobling. Dette elementet viser også et stereokjemisk aktivt 6s2 lone par elektroner, kan vedta et stort mangfold av koordinasjonsnumre og bindingsmoduser, danner forbindelser med et bredt spekter av nukleæriteter, og har evnen til å vedta alle oksiderte og reduserte tilstander fra 5+ til 3– i forbindelser med vismut–vismut, vismut–metall og vismut–ikke-metallinteraksjoner. For å markere noen av de utrolige egenskapene til vismut, presenterer vi Dette Uorganiske Kjemiforumet, «Vismut—Det Magiske Elementet», For å vise frem mangfoldet av dets forbindelser som spenner over uorganiske, organoelement og uorganiske organiske hybridvarianter og for å understreke det store potensialet for fremskritt som fortsatt eksisterer i fremtidige studier av vismutbasert vitenskap.

fra et grunnleggende kjemisk synspunkt gjenkjenner man utseendet på nye klasser av vismutforbindelser med svært uvanlige strukturer og kjemiske egenskaper som har oppstått fra nye syntetiske konsepter. Foruten store vismut polyanioner og polycations, dette inkluderer heteroatomic bur, slik Som Bi – n forbindelser rapportert Av Axel Schulz Og medarbeidere (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03221), eller store vismutoksidoklynger, som de som presenteres i artikkelen Av Michael Mehring og medforfattere som rapporterer en cerium-dopet polynukleær Bi – o-klynge og dens nedbrytning til dopet vismutoksid(DOI: 10.1021 / acs .inorgchem.9b03240).

Flere artikler i Dette forumproblemet kaster lys over variabiliteten av vismuts potensielle oksidasjonstilstander, bindende partnere og koordineringsmiljøer, som har blitt sterkt undervurdert i lang tid. Nye vismutbaserte katalysatorer utvikles for tiden som viser bemerkelsesverdig bindingsaktiveringspotensial, og relevante forbindelser med nye koordinasjonsmotiver er under utredning for å utvide dette feltet ytterligere. I Deres Forumartikkel om strukturen, heteroaromaticiteten og Lewis surhet av vismepiner, diskuterer Lichtenberg og medforfattere egenskapene til nøytrale og kationiske vismutforbindelser (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03189).

En annen svært aktuell retning av vismutforskning adresserer nye materialer. Egenskapen til vismut er et periode 6—element—det vil si et element som påvirkes av relativistiske effekter–gjør det så spesielt som dets 6s-6p naboer thallium, bly og polonium, men uten å være så giftig. Derfor er det en perfekt kandidat for å utvikle funksjonelle forbindelser og materialer som også kan være bærekraftige. Dette gjelder spesielt for perovskite-relaterte fotovoltaiske cellematerialer som kan erstatte de for tiden populære, men giftige blyforbindelsene, som er adressert av flere artikler i Dette forumproblemet. Disse inkluderer rapporter om vismut trihalides Fra Canepa, Cheetham og medforfattere (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03214) Så Vel Som Mao, Seshadri og medforfattere (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03415), multinary halogenido bismuthates Av Heine Og medforfattere (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03287), og en halvledende Bi2O2 (C4O4) metall–organisk rammeverk utarbeidet Av Horcajada og medforfattere (DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03290).den potensielle bruken av spesielt polare halido bismuthates som ikke-lineære dielektriske og optiske materialer motiverer også undersøkelse av ferroelektriske egenskaper, som beskrevet i den omfattende artikkelen Av Jakubas et al. på vismutbasert organisk-uorganisk hybrid (C2H5NH3) 2 og dens faseoverganger (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03193). Videre, vismut er funnet i noen av de beste resultater termoelektriske materialer; For eksempel rapporterer Schulz og medforfattere om nye metoder for ionisk-væskebasert lavtemperatursyntese av fase-ren krystallinsk vismutkalkogenid nanopartikler (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03060). I tillegg er elementets enorme spin-bane-koblingseffekter ansvarlige for topologiske og kvantematerialeegenskaper, et felt som var praktisk talt ukjent for ti år siden. Dette er grundig undersøkt i artikkelen Av Anna Isaeva Og Michael Ruck (DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03461).Moderne og innovative syntetiske tilnærminger har ført til ytterligere utvidelser i utviklingen av nye vismutbaserte faste stoffer. Foruten anvendelsen av lavtemperatursyntese som de ionisk-væskebaserte metodene nevnt ovenfor, har bruken av vismut-fluxteknikker lagt til dette aspektet de siste årene. Elementets bruk for fremstilling av metallisk MgNi2Bi4 er beskrevet Av Latturner og medforfattere (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03196), og syntesen av multikomponentovergangsmetallbærende bismuthider som ble fremstilt på denne måten, rapporteres Av Ovchinnikov Og Bobev (DOI: 10.1021 / acs .inorgchem.9b02881). Likevel kan konvensjonelle metoder også optimaliseres og anvendes på en mer kontrollert måte ved grundige studier, som er adressert i artikkelen Av Nyman og medforfattere, som studerte vismutkationer som en knapp for å «tune» den kontrollerte montering og demontering i uorganisk syntese og i naturen (DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03646).det bemerkelsesverdige faktum som nevnt tidligere at vismut er det tyngste ikke-radioaktive metallet I Det Periodiske Bordet og praktisk talt ikke-toksisk motiverer utviklingen av et vell av varianter av potensiell verdi i medisin og helsevesen. Faktisk har de astringente, antiseptiske og vanndrivende effektene av dets forbindelser vært kjent og anvendt siden alkymistiske tider. Den velkjente Pepto-Bismol (vismut subsalicylat) og De-Nol (kolloidal vismut subcitrat) er kjente eksempler, men nyere forskning har vært rettet mot utvikling av nye bildekontrastmidler, bioaktive vismutforbindelser som antiinflammatoriske legemidler, metallodrugs for bekjempelse av leishmaniasis og antitumor og antimikrobielle midler. I denne sammenheng, gu, Zhao, og medforfattere rapportere om vismutoksid nanosheets som radiosensitizers med katalase-lignende aktivitet for hypoksi lindring og tumor strålebehandling (DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.9b03280). Men som de påpeker, er selektiviteten av cytotoksisiteten til vismutforbindelser og deres potensielle effekt på friske celler fortsatt problemer. En kritisk diskusjon av vismut som et» grønt » metall finnes i en omfattende studie om antimikrobiell aktivitet og cytotoksisitet av organobismuttiolatkomplekser Av Andrews og medforfattere (DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b03550).Gitt den raske og pågående utvidelsen av vismutrelatert forskning, som også gjenspeiler forskningsinstitusjoners og finansieringsbyråers vilje til å støtte det, Er Dette Forumspørsmålet på ingen måte et komplett bilde av hva som gjøres i vismutkjemi i disse dager. Her, vi ment å presentere et representativt utvalg av emner av noen førsteklasses forfattere. Vi takker dem alle for deres fine bidrag, og med denne samlingen Av Forumartikler håper vi å øke appetitten for mer forskning og fortsatt utvikling av den fascinerende og «magiske» vismutkjemien som skjer over hele verden.

hongzhe sun, gjest redaktør, avdelingav kjemi, universitetet i hong kong, chong yuet Ming Kjemi Bygning,Pokfulam Road, Hong Kong, Kina,http://orcid.org/0000-0001-6697-6899

div >