Лантаноид - Lanthanide

ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
Часть серия на
Периодическая таблица
Наборы элементов
К металлическая классификация
Элементы
  • Книга
  • Категория
  • Химический портал

В лантаноид (/ˈлæпθəпаɪd/) или же лантаноид (/ˈлæпθəпɔɪd/) ряд химических элементов[1] включает 15 металлический химические элементы с атомные номера 57–71, с лантан через лютеций.[2][3][4] Эти элементы, наряду с химически подобными элементами скандий и иттрий, часто вместе известны как редкоземельные элементы.

Неофициальный химический символ Ln используется в общих обсуждениях химии лантанидов для обозначения любого лантаноида. Все лантаноиды, кроме одного, являются f-блок элементы, соответствующие заполнению 4f электронная оболочка; в зависимости от источника либо лантан или же лютеций считается d-блок элемент, но включен из-за его химического сходства с другими 14.[5] Все элементы лантаноидов образуют трехвалентные катионы, Ln3+, химический состав которых во многом определяется ионный радиус, который неуклонно снижается от лантана до лютеция.

Их называют лантаноидами, потому что элементы ряда химически похожи на лантан. Обе лантан и лютеций были помечены как группа 3 элемента, потому что у них есть сингл валентный электрон в оболочке 5d. Однако оба элемента часто включаются в обсуждение химии элементов лантаноидов. Лантан чаще опускается из двух, потому что его размещение в качестве элемента группы 3 несколько чаще встречается в текстах и ​​по семантическим причинам: поскольку «лантаноид» означает «подобный лантану», утверждалось, что лантан логически не может быть лантанидом. , но IUPAC подтверждает его включение на основании общего использования.[6]

В презентациях периодическая таблица, лантаноиды и актиниды обычно отображаются в виде двух дополнительных строк под основной частью таблицы,[2] с заполнителями или выбранный отдельный элемент каждой серии (либо лантан и актиний, или же лютеций и лоуренсий ) отображается в одной ячейке основной таблицы между барий и гафний, и радий и резерфордий, соответственно. Это соглашение полностью связано с эстетика и практичность форматирования; редко используемая широкоформатная периодическая таблица помещает ряды лантанидов и актинидов на их надлежащие места, как части шестой и седьмой строк (периодов) таблицы.

1985 год Международный союз теоретической и прикладной химии «Красная книга» (стр. 45) рекомендует «лантаноид» используется, а не «лантаноид». Окончание «-ид» обычно указывает на отрицательный ион. Однако в связи с широким распространением лантаноидов все еще разрешено.

Этимология

Вместе с двумя элементами в верхней части группы 3, скандий и иттрий, то банальное имя "редкие земли "иногда используется для описания всех лантаноидов; определение редкоземельных элементов, включая группу 3, лантаноиды и актинид также изредка встречаются элементы, изредка Sc + Y + лантаноиды + торий.[нужна цитата ] «Земля» в названии «редкоземельные элементы» происходит от минералов, из которых они были выделены, которые были необычными минералами оксидного типа. Однако использование имени не рекомендуется ИЮПАК, так как элементы не являются ни редкими в изобилии, ни "земли" (устаревший термин для нерастворимых в воде сильно основных оксиды электроположительных металлов, которые нельзя переплавить в металл по технологии конца 18 века). Группа 2 известна как щелочноземельный элементы почти по той же причине.

«Редкий» в названии «редкоземельные элементы» гораздо больше связан с трудностью выделения каждого из отдельных элементов лантаноидов, чем с дефицитом любого из них. С помощью греческого слова dysprositos, которое означает «труднодоступный», элемент 66, диспрозий был так же назван; Сам лантан назван в честь слова «скрытый». Элементы с 57 (La) до 71 (Lu) очень похожи друг на друга по химическому составу и часто встречаются вместе в природе, часто от трех до всех 15 лантаноидов (вместе с иттрием в качестве 16-го) встречаются в минералах, таких как самарскит, монацит и многие другие, которые также могут содержать два других элемента группы 3, а также торий, а иногда и другие актиниды.[7] Большинство редкоземельных элементов было обнаружено на том же руднике в г. Иттерби, Швеция четыре из них названы (иттрий, иттербий, эрбий, тербий) в честь города, а пятая * (гольмий) - в честь Стокгольма; скандий назван в честь Скандинавия, тулий после старого имени Туле, и следующий сразу за ним элемент группы 4 (номер 72) гафний назван по латинскому названию города Копенгаген.[7]

Самарскит (минерал, являющийся источником названия элемента самарий ) и другие подобные минералы, в частности, также имеют эти элементы в ассоциации с соседними металлами. тантал, ниобий, гафний, цирконий, ванадий, и титан, из группа 4 и группа 5 часто в аналогичных степенях окисления. Монацит - это фосфат многих металлов группы 3 + лантаноид + актинид, который добывается специально для содержания тория и определенных редкоземельных элементов, особенно лантана, иттрия и церия. Церий и лантан, а также другие члены ряда редкоземельных элементов часто производятся в виде металла, называемого мишметалл содержащие переменную смесь этих элементов с преобладанием церия и лантана; он имеет прямое применение, например, в зажигалках и других источниках искры, которые не требуют тщательной очистки одного из этих металлов.[7]

Есть также редкоземельные минералы на основе элементов 2 группы, такие как иттрокальцит, иттроцерит, иттрофторит, которые различаются по содержанию иттрия, церия и лантана, в частности, а также по различным количествам других.[8] Другие лантаноиды / редкоземельные минералы включают: бастнезит, флоренсит, черновит, перовскит, ксенотайм, церит, гадолинит, лантанит, фергусонит, поликраза, Blomstrandine, холениусит, мизерит, лопарит, леперсоннит, эвксенит, все из которых имеют диапазон относительной концентрации элементов и могут иметь символ преобладающего элемента, такого как монацит; элементы группы 3 не встречаются как родной элемент минералы в моде золото, серебро, тантал и многие другие на Земле, но могут лунный реголит. Очень редко галогениды церия, лантана и, предположительно, других лантанидов / группы 3, полевые шпаты и гранаты также известны.[9]

Все это является результатом порядка, в котором заполняются электронные оболочки этих элементов - самый внешний имеет одинаковую конфигурацию для всех из них, а более глубокая оболочка постепенно заполняется электронами по мере увеличения атомного номера с 57 до 71.[7] В течение многих лет смеси более чем одного редкоземельного элемента считались отдельными элементами, например неодим и празеодим считается одноэлементным дидимием и так далее.[10] Очень небольшие различия в растворимости используются в методах очистки растворителем и ионным обменом для этих элементов, которые требуют большого количества повторений для получения очищенного металла. Очищенные металлы и их соединения имеют между собой тонкие и резкие различия в электронных, электрических, оптических и магнитных свойствах, что объясняет их многочисленные нишевые применения.[7]

В качестве примеров термина, означающего вышеупомянутые соображения, а не их редкость, церий является 26-м по содержанию элементом в земной коре и более распространенным, чем медь,[7] неодим больше, чем золото; тулий (второй наименее распространенный лантаноид природного происхождения) более распространен, чем йод,[11] что само по себе достаточно распространено для биология развить их критическое использование, и даже одинокий радиоактивный элемент в серии, прометий, встречается чаще, чем два самых редких встречающихся в природе элемента, франций и астатин, совмещенный. Несмотря на их обилие, даже технический термин «лантаноиды» можно интерпретировать как отражающий чувство неуловимости со стороны этих элементов, поскольку он происходит от греческого λανθανειν (лантанеин), «скрытно лежать». Однако, если речь идет не об их естественном изобилии, а, скорее, об их свойстве «прятаться» друг за другом в минералах, такая интерпретация на самом деле уместна. Этимологию термина следует искать при первом открытии лантан, в то время так называемый новый редкоземельный элемент "спрятанный" в церий минерал, и по иронии судьбы лантан позже был идентифицирован как первый в целой серии химически подобных элементов и мог дать имя всей серии. Термин «лантаноид» был введен Виктор Гольдшмидт в 1925 г.[12]

Физические свойства элементов

Химический элементЛаCePrNdВечераСмЕвропаБ-гTbDyХоЭТмYbЛу
Атомный номер575859606162636465666768697071
ИзображениеЛантан-2.jpgCerium2.jpgPraseodymium.jpgNeodymium2.jpgСамарий-2.jpgEuropium.jpgГадолиний-4.jpgТербий-2.jpgDy chip.jpgHolmium2.jpgЭрбий-урожай.jpgДендритный сублимированный тулий и кубик объемом 1 см3.jpgИттербий-3.jpgЛютеций сублимированный дендритный и 1см3 куб.jpg
Плотность (г / см3)6.1626.7706.777.017.267.525.2447.908.238.5408.799.0669.326.909.841
Точка плавления (° C)9207959351024104210728261312135614071461152915458241652
Точка кипения (° C)346434433520307430001794152932733230256727202868195011963402
Атомный электронная конфигурация
(газовая фаза) *		5d14f15d14f34f44f54f64f74f75d14f94f104f114f124f134f144f145d1
Металлическая решетка (RT)dhcpfccdhcpdhcpdhcp**скрытая копияhcphcphcphcphcphcpfcchcp
Металлический радиус (пм)162181.8182.4181.4183.4180.4208.4180.4177.3178.1176.2176.1175.9193.3173.8
Удельное сопротивление при 25 ° C (мкОм · см)57–80
20 ° C		7368648890134114578787792979
Магнитная восприимчивость
χмоль /10−6(см3 ·моль−1)		+95.9+2500 (β)+5530 (α)+5930 (α)+1278 (α)+30900+185000
(350 К)		+170000 (α)+98000+72900+48000+24700+67 (β)+183

* Между начальными Xe и финальные 62 электронные снаряды

** Sm имеет плотноупакованную структуру, как и другие лантаноиды, но имеет необычный 9-слойный повтор.

Гшнайдер и Даане (1988) приписывают тенденцию к увеличению температуры плавления по всему ряду (лантан (920 ° C) - лютеций (1622 ° C)) до степени гибридизации 6s, 5d и 4f орбиталей. Считается, что наибольшей гибридизацией является церий, который имеет самую низкую температуру плавления - 795 ° C.[13]Металлы-лантаноиды мягкие; их твердость увеличивается по серии.[6] Особо выделяется европий, так как он имеет самую низкую плотность в серии - 5,24 г / см.3 и самый большой металлический радиус в серии - 208,4 пм. Его можно сравнить с барием, который имеет металлический радиус 222 пм. Считается, что в металле содержится более крупный Eu2+ ион и что в зоне проводимости всего два электрона. Иттербий также имеет большой металлический радиус, и предлагается аналогичное объяснение.[6]В удельные сопротивления металлов лантаноидов относительно высоки, от 29 до 134 мкОм · см. Эти значения можно сравнить с хорошим проводником, таким как алюминий, который имеет удельное сопротивление 2,655 мкОм · см. За исключением La, Yb и Lu (которые не имеют неспаренных f-электронов), лантаноиды являются сильно парамагнитными, и это отражается на их магнитной восприимчивости. Гадолиний становится ферромагнитный при температуре ниже 16 ° C (Точка Кюри ). Другие более тяжелые лантаноиды - тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий и иттербий - становятся ферромагнитными при гораздо более низких температурах.[14]

Химия и соединения

Химический элементЛаCePrNdВечераСмЕвропаБ-гTbDyХоЭТмYbЛу
Атомный номер575859606162636465666768697071
Ln3+ электронная конфигурация*[15]4f04f14f24f34f44f54f64f74f84f94f104f114f124f13

4f14

Ln3+ радиус (вечера )[6]1031029998.39795.894.793.892.391.290.1898886.886.1
Ln4+ ионная окраска в водном растворе[16]—Оранжево-желтыйЖелтыйСине-фиолетовый————Красно-коричневыйОранжево-желтый—————
Ln3+ ионная окраска в водном растворе[15]БесцветныйБесцветныйЗеленыйфиолетовыйРозовыйБледно-желтыйБесцветныйБесцветныйV. бледно-розовыйБледно-желтыйЖелтыйРозаБледно-зеленыйБесцветныйБесцветный
Ln2+ ионная окраска в водном растворе[6]—————Кроваво красныйБесцветный—————Фиолетово-красныйЖелто-зеленый—

* Не включая исходное ядро ​​[Xe]

Цвета комплексов лантанидов почти полностью происходят от перенос заряда взаимодействия между металлом и лигандом. f → f переходы симметрия запрещена (или запрещено по Ляпорту), что также верно и для переходные металлы. Однако переходные металлы могут использовать вибронная муфта нарушить это правило. Валентные орбитали в лантаноидах почти полностью не связываются, и поэтому требуется небольшая эффективная вибронная связь, поэтому спектры от переходов f → f намного слабее и уже, чем спектры от переходов d → d. Как правило, это делает цвета комплексов лантанидов намного бледнее, чем цвета комплексов переходных металлов. f → f переходы невозможны для f1 и е13 конфигурации Ce3+ и Yb3+ и поэтому эти ионы бесцветны в водном растворе.[17]

Примерные цвета ионов лантаноидов в водном растворе[6][18][19]
Состояние окисления575859606162636465666768697071
+2См2+Европа2+Тм2+Yb2+
+3Ла3+Ce3+Pr3+Nd3+Вечера3+См3+Европа3+Б-г3+Tb3+Dy3+Хо3+Э3+Тм3+Yb3+Лу3+
+4Ce4+Pr4+Nd4+Tb4+Dy4+

Эффект 4f-орбиталей

Переходя через лантаноиды в периодической таблице, обычно заполняются 4f-орбитали. Влияние 4f-орбиталей на химию лантаноидов очень велико и является фактором, который отличает их от переходные металлы. Существует семь 4f-орбиталей, и их можно изображать двумя разными способами: в виде «кубического множества» или в виде общего множества. В кубический набор является жz3, жxz2, жyz2, жxyz, жz (x2−y2), жх (х2−3y2) и жу (3x2−y2). 4f-орбитали проникают в ядро ​​[Xe] и изолированы, поэтому они не участвуют в связывании. Это объясняет, почему эффекты кристаллического поля малы и почему они не образуют π-связи.[15] Поскольку существует семь 4f-орбиталей, количество неспаренных электронов может достигать 7, что приводит к большому магнитные моменты наблюдается для соединений лантаноидов.

Измерение магнитного момента может быть использовано для исследования конфигурации 4f-электронов, и это полезный инструмент для понимания химической связи.[20] В сокращение лантаноидов, т.е. уменьшение размера Ln3+ ион из La3+ (103 вечера) в Лу3+ (86,1 пм), часто объясняется плохой защитой 5s- и 5p-электронов 4f-электронами.[15]

Оксиды лантаноидов: по часовой стрелке от верхнего центра: празеодим, церий, лантан, неодим, самарий и гадолиний.

Электронная структура элементов лантаноидов с незначительные исключения, является [Xe] 6s24fп. В химическом составе лантаноидов преобладает степень окисления +3, а в LnIII соединения, 6s-электроны и (обычно) один 4f-электрон теряются, и ионы имеют конфигурацию [Xe] 4fм.[21] Все элементы лантаноидов проявляют степень окисления +3. Кроме того, Ce3+ может потерять свой единственный f-электрон с образованием Ce4+ со стабильной электронной конфигурацией ксенон. Также Eu3+ может получить электрон, чтобы сформировать Eu2+ с f7 конфигурация, которая имеет дополнительную стабильность наполовину заполненной оболочки. За исключением Ce (IV) и Eu (II), ни один из лантаноидов не является стабильным в водном растворе в степенях окисления, отличных от +3. Прометий фактически искусственный элемент, так как все его изотопы радиоактивны с периодом полураспада менее 20 лет.

С точки зрения восстановительных потенциалов Ln0/3+ пары примерно одинаковы для всех лантаноидов, в диапазоне от -1,99 (для Eu) до -2,35 В (для Pr). Таким образом, эти металлы обладают высокой восстанавливающей способностью, схожей с восстанавливающей способностью щелочноземельных металлов, таких как Mg (-2,36 В).[6]

Степени окисления лантаноидов

Общеизвестно, что все элементы лантаноидов имеют степень окисления +3, и считалось, что только самарий, европий и иттербий имеют окисление +2, легко доступное в растворе. Теперь известно, что все лантаноиды могут образовывать +2 комплексы в растворе.[22]

Энергии ионизации лантаноидов можно сравнить с алюминием. В алюминии сумма первых трех энергий ионизации составляет 5139 кДж · моль.−1, а лантаноиды находятся в диапазоне 3455 - 4186 кДж · моль.−1. Это коррелирует с высокой реакционной способностью лантаноидов.

Сумма первых двух энергий ионизации европия, 1632 кДж · моль.−1 можно сравнить с барием 1468,1 кДж · моль−1 а третья энергия ионизации европия - самая высокая из лантаноидов. Сумма первых двух энергий ионизации иттербия является второй по величине в ряду, а его третья энергия ионизации является второй по величине. Высокая третья энергия ионизации Eu и Yb коррелирует с половинным заполнением 4f7 и полная заливка 4f14 4f подоболочки, и стабильность, обеспечиваемая такими конфигурациями за счет обменной энергии.[15] Европий и иттербий образуют солевые соединения с Eu2+ и Yb2+, например соли, подобные дигидридам.[23] И европий, и иттербий растворяются в жидком аммиаке с образованием растворов Ln.2+(NH3)Икс еще раз демонстрируя их сходство с щелочноземельными металлами.[6]

Относительная легкость, с которой 4-й электрон может быть удален в церии и (в меньшей степени празеодиме), указывает на то, почему могут образовываться соединения Ce (IV) и Pr (IV), например CeO2 образуется, а не Ce2О3 когда церий реагирует с кислородом.

Разделение лантаноидов

Сходство ионного радиуса между соседними элементами лантаноидов затрудняет их отделение друг от друга в природных рудах и других смесях. Исторически сложилось так, что очень трудоемкие процессы каскадный и фракционная кристаллизация были использованы. Поскольку ионы лантаноидов имеют несколько разные радиусы, энергия решетки их солей и энергии гидратации ионов будут немного отличаться, что приведет к небольшой разнице в растворимость. Соли формулы Ln (NO3)3· 2NH4НЕТ3· 4H2O можно использовать. В промышленном отношении элементы отделены друг от друга экстракция растворителем. Обычно водный раствор нитратов экстрагируется в керосин, содержащий три-п-бутилфосфат. В сила комплексов образуется увеличивается с уменьшением ионного радиуса, поэтому растворимость в органической фазе увеличивается. Полное разделение может быть достигнуто непрерывно за счет использования встречный обмен методы. Элементы также могут быть разделены ионообменная хроматография, используя тот факт, что константа стабильности для формирования EDTA комплексов увеличивается для log K ≈ 15,5 для [La (EDTA)]− для регистрации K ≈ 19,8 для [Lu (EDTA)]−.[6][24]

Координационная химия и катализ

Когда в форме координационные комплексы, лантаноиды существуют в подавляющем большинстве в их +3 степень окисления, хотя особенно стабильные 4f-конфигурации могут также давать +4 (Ce, Tb) или +2 (Eu, Yb) ионы. Все эти формы сильно электроположительны и, следовательно, ионы лантаноидов являются жесткие кислоты Льюиса. Степени окисления также очень стабильны; за исключением SmI2[25] и соли церия (IV),[26] лантаноиды не используются для редокс химия. 4f-электроны с большой вероятностью могут быть обнаружены вблизи ядра и, таким образом, сильно подвержены влиянию ядерный заряд увеличивается по серии; это приводит к соответствующему снижению ионные радиусы называется сокращение лантаноидов.

Малая вероятность того, что 4f-электроны существуют во внешней области атома или иона, допускает небольшое эффективное перекрытие между орбитали иона лантаноида и любого связывания лиганд. Таким образом, лантаноид комплексы обычно есть мало или нет ковалентный характер и не зависят от орбитальной геометрии. Отсутствие орбитального взаимодействия также означает, что изменение металла обычно мало влияет на комплекс (кроме размера), особенно по сравнению с переходные металлы. Комплексы удерживаются более слабыми электростатический силы, которые являются всенаправленными, и, следовательно, только лиганды диктуют симметрия и согласование комплексов. Стерические факторы следовательно, доминируют, при этом координационное насыщение металла уравновешивается межлигандным отталкиванием. Это приводит к разнообразию координационные геометрии, многие из которых нерегулярны,[27] а также проявляется в высокой текучий характер комплексов. Поскольку нет никаких энергетических причин для привязки к единой геометрии, будет иметь место быстрый внутримолекулярный и межмолекулярный обмен лигандами. Обычно это приводит к образованию комплексов, которые быстро колеблются между всеми возможными конфигурациями.

Многие из этих свойств делают комплексы лантаноидов эффективными. катализаторы. Жесткие кислоты Льюиса способны поляризовать связи при координации и, таким образом, изменять электрофильность соединений, классическим примером является Сокращение Luche. Большой размер ионов в сочетании с их лабильными ионными связями позволяет даже объемным координирующим частицам быстро связываться и диссоциировать, что приводит к очень высокой скорости оборота; таким образом, отличный выход часто может быть достигнут при загрузке всего в несколько мол.%.[28] Отсутствие орбитальных взаимодействий в сочетании с сокращением лантаноидов означает, что лантаноиды изменяются в размере в течение ряда, но их химический состав остается во многом таким же. Это позволяет легко настраивать стерические среды, и существуют примеры, когда это использовалось для улучшения каталитической активности комплекса.[29][30][31] и изменить ядерность металлических кластеров.[32][33]

Несмотря на это, использование координационных комплексов лантаноидов в качестве гомогенные катализаторы в основном ограничивается лабораторией, и в настоящее время существует несколько примеров их использования в промышленных масштабах.[34] Лантаноиды существуют во многих формах, помимо координационных комплексов, и многие из них используются в промышленности. В частности лантаноид оксиды металлов используются как гетерогенные катализаторы в различных производственных процессах.

Соединения Ln (III)

Трехвалентные лантаноиды в основном образуют ионные соли. Трехвалентные ионы жесткий акцепторы и образуют более стабильные комплексы с лигандами-донорами кислорода, чем с лигандами-донорами азота. В водном растворе более крупные ионы имеют 9-координату, [Ln (H2O)9]3+ но ионы меньшего размера являются 8-координатными, [Ln (H2O)8]3+. Есть некоторые свидетельства того, что более поздние лантаноиды имеют больше молекул воды во второй координационной сфере.[35] Комплексообразование с монодентатный лиганды обычно слабые, потому что молекулы воды трудно вытеснить из первой координационной сферы. Более прочные комплексы образуются с хелатирующими лигандами из-за хелатный эффект, такой как тетраанион, полученный из 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусной кислоты (DOTA ).

Образцы нитратов лантаноидов в их гексагидратной форме. Слева направо: La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.

Соединения Ln (II) и Ln (IV)

Наиболее распространены двухвалентные производные лантаноидов для Eu (II), что обеспечивает благоприятную f7 конфигурация. Производные двухвалентных галогенидов известны для всех лантаноидов. Это либо обычные соли, либо Ln (III) »электрид "-подобные соли. Простые соли включают YbI2, EuI2, и SmI2. Электридоподобные соли, описываемые как Ln3+, 2I−, е−, включить LaI2, CeI2 и GdI2. Многие йодиды образуют растворимые комплексы с простыми эфирами, например TmI2(диметоксиэтан)3.[36] Йодид самария (II) является полезным восстановителем. Комплексы Ln (II) могут быть синтезированы трансметалляция реакции. Нормальный диапазон степеней окисления может быть расширен за счет использования стерически громоздких циклопентадиенильные лиганды, таким образом многие лантаноиды могут быть выделены в виде соединений Ln (II).[37]

Ce (IV) в аммиачная селитра церия является полезным окислителем. Ce (IV) является исключением из-за тенденции к образованию незаполненной f-оболочки. В противном случае четырехвалентные лантаноиды встречаются редко. Однако недавно Tb (IV)[38][39][40] и Pr (IV)[41] было показано, что существуют комплексы.

Гидриды

Металлы-лантаноиды экзотермически реагируют с водородом с образованием LnH.2, дигидриды.[23] За исключением Eu и Yb, которые напоминают гидриды Ba и Ca (непроводящие, прозрачные солевые соединения), они образуют черные пирофорные проводящие соединения.[46] где металлическая подрешетка является гранецентрированной кубической, а атомы H занимают тетраэдрические позиции.[23] Дальнейшее гидрирование дает тригидрид, который нестехиометрический, непроводящий, больше похож на соль. Образование тригидрида связано с увеличением объема на 8–10%, и это связано с большей локализацией заряда на атомах водорода, которые становятся более анионными (H− гидрид-анион) по характеру.[23]

Галогениды

Единственными известными тетрагалогенидами являются тетрафториды церия, празеодима, тербия, неодима и диспрозия, последние два известны только в условиях матричной изоляции.[6][51]Все лантаноиды образуют тригалогениды с фтором, хлором, бромом и йодом. Все они тугоплавкие и имеют преимущественно ионную природу.[6] Фториды слабо растворимы в воде и нечувствительны к воздуху, и это контрастирует с другими галогенидами, которые чувствительны к воздуху, легко растворимы в воде и реагируют при высокой температуре с образованием оксогалогенидов.[52]

Тригалогениды были важны, поскольку из них можно было получить чистый металл.[6] В газовой фазе тригалогениды плоские или приблизительно плоские, более легкие лантаноиды имеют более низкий процент димеров, более тяжелые лантаноиды - более высокую долю. Димеры имеют структуру, аналогичную Al2Cl6.[53]

Некоторые дигалогениды являются проводящими, а остальные - изоляторами. Ведущие формы можно рассматривать как LnIII соединения электрида, в которых электрон делокализован в зону проводимости, Ln3+ (ИКС−)2(е−). Все диодиды обладают относительно коротким разделением металл-металл.[47] CuTi2 структура диодидов лантана, церия и празеодима вместе с HP-NdI2 содержат 44 сети атомов металла и йода с короткими связями металл-металл (393-386 La-Pr).[47] эти соединения следует рассматривать как двумерные металлы (двумерные, как графит). Солевидные дигалогениды включают Eu, Dy, Tm и Yb. Формирование относительно стабильной степени окисления +2 для Eu и Yb обычно объясняется стабильностью (обменной энергией) полузаполненных (f7) и полностью заполненные f14. GdI2 обладает многослойной MoS2 структура, это ферромагнитный и экспонаты колоссальные магнитосопротивление[47]

Sesquihalides Ln2Икс3 и Ln7я12 соединения, перечисленные в таблице, содержат металл кластеры, дискретный Ln6я12 кластеры в Ln7я12 и конденсированные кластеры, образующие цепочки в полуторных галогенидах. Скандий образует подобное кластерное соединение с хлором, Sc7Cl12[6] В отличие от многих кластеров переходных металлов эти кластеры лантаноидов не имеют сильных взаимодействий металл-металл, и это связано с низким числом вовлеченных валентных электронов, а вместо этого стабилизируются окружающими атомами галогена.[47]

LaI - единственный известный моногалогенид. Получено по реакции LaI3 и металлический La, он имеет структуру типа NiAs и может быть сформулирован как La3+ (Я−) (е−)2.[50]

Оксиды и гидроксиды

Все лантаноиды образуют сесквиоксиды, Ln2О3. Более легкие / более крупные лантаноиды имеют гексагональную 7-координатную структуру, в то время как более тяжелые / мелкие лантаноиды имеют кубическую 6-координатную "C-M".2О3" структура.[48] Все полуторные оксиды являются основными и поглощают воду и диоксид углерода из воздуха с образованием карбонатов, гидроксидов и гидроксикарбонатов.[54] Они растворяются в кислотах с образованием солей.[15]

Церий образует стехиометрический диоксид CeO2, где церий имеет степень окисления +4. Исполнительный директор2 является основным и с трудом растворяется в кислоте с образованием Ce4+ растворы, из которых CeIV соли могут быть выделены, например гидратированный нитрат Се (NO3)4.5H2O. CeO2 используется в качестве катализатора окисления в каталитических нейтрализаторах.[15] Празеодим и тербий образуют нестехиометрические оксиды, содержащие Ln.IV,[15] хотя в более экстремальных условиях реакции могут образовываться стехиометрические (или почти стехиометрические) PrO2 и TbO2.[6]

Европий и иттербий образуют солеподобные монооксиды EuO и YbO, которые имеют структуру каменной соли.[15] EuO ферромагнитен при низких температурах,[6] и является полупроводником с возможным применением в спинтроника.[55] Смешанный EuII/ЕвропаIII оксид Eu3О4 может быть получен восстановлением Eu2О3 в потоке водорода.[54] Неодим и самарий также образуют монооксиды, но это блестящие проводящие твердые вещества,[6] хотя существование окиси самария считается сомнительным.[54]

Все лантаноиды образуют гидроксиды Ln (OH)3. За исключением гидроксида лютеция, который имеет кубическую структуру, они имеют гексагональный UCl3 структура.[54] Гидроксиды могут быть осаждены из растворов LnIII.[15] Они также могут образовываться в результате реакции полуторного оксида Ln2О3с водой, но хотя эта реакция термодинамически выгодна, она протекает кинетически медленно для более тяжелых членов ряда.[54] Правила фаянов указывают, что меньшее Ln3+ ионы будут более поляризованными, а их соли, соответственно, менее ионными. Гидроксиды более тяжелых лантаноидов становятся менее основными, например Yb (OH).3 и Лу (ОН)3 по-прежнему являются основными гидроксидами, но растворяются в горячих концентрированных NaOH.[6]

Халькогениды (S, Se, Te)

Все лантаноиды образуют Ln2Q3 (Q = S, Se, Te).[15] Сесквисульфиды могут быть получены реакцией элементов или (за исключением Eu2S3) сульфидирование оксида (Ln2О3) с H2С.[15] Сесквисульфиды, Ln2S3 обычно теряет серу при нагревании и может образовывать ряд составов между Ln2S3 и Ln3S4. Сесквисульфиды являются изоляторами, но некоторые из Ln3S4 металлические проводники (например, Ce3S4) сформулировал (Ln3+)3 (S2−)4 (е−), а другие (например, Eu3S4 и Sm3S4) являются полупроводниками.[15] Структурно полуторные сульфиды принимают структуры, которые варьируются в зависимости от размера металла Ln. Более легкие и крупные лантаноиды отдают предпочтение 7-координатным атомам металлов, самые тяжелые и самые мелкие лантаноиды (Yb и Lu) отдают предпочтение 6-координации, а остальные структуры со смесью 6- и 7-координации.[15]

Полиморфизм обычен среди полуторных сульфидов.[56] Цвет полуторных сульфидов варьируется от металла к металлу и зависит от полиморфной формы. Цвет γ-сесквисульфидов - La2S3, белый / желтый; Ce2S3, темно-красный; Pr2S3, зеленый; Nd2S3, светло-зеленый; Б-г2S3, песок; Tb2S3, светло-желтый и Dy2S3, апельсин.[57] Оттенок γ-Ce2S3 может варьироваться путем легирования Na или Ca с оттенками от темно-красного до желтого,[47][57] и Ce2S3 пигменты на основе используются в коммерческих целях и рассматриваются как малотоксичные заменители пигментов на основе кадмия.[57]

Все лантаноиды образуют монохалькогениды LnQ (Q = S, Se, Te).[15] Большинство монохалькогенидов являются проводящими, что указывает на состав LnIIIQ2−(e-) где электрон находится в зоне проводимости. Исключение составляют SmQ, EuQ и YbQ, которые являются полупроводниками или изоляторами, но демонстрируют переход в проводящее состояние под действием давления.[56]Соединения LnQ2 известны, но не содержат LnIV но являются ли LnIII соединения, содержащие анионы полихалькогенидов.[58]

Оксисульфиды Ln2О2S хорошо известны, все они имеют одинаковую структуру с 7-координатными атомами Ln и 3 атомами серы и 4 атомами кислорода как ближайшие соседи.[59]Допирование их другими элементами лантаноида дает люминофоры. В качестве примера, оксисульфид гадолиния, Б-г2О2S, легированный Tb3+ производит видимые фотоны при облучении рентгеновскими лучами высокой энергии и используется в качестве сцинтиллятор в плоскопанельных детекторах.[60]Когда мишметалл, сплав лантаноидов металлов, добавляемый к расплавленной стали для удаления кислорода и серы, образуются стабильные оксисульфиды, которые образуют несмешивающееся твердое вещество.[15]

Пниктиды (группа 15)

Все лантаноиды образуют мононитрид LnN со структурой каменной соли. Мононитриды вызывают интерес из-за своих необычных физических свойств. SmN и EuN указаны как "полуметаллы ".[47] NdN, GdN, TbN и DyN - ферромагнитные, SmN - антиферромагнитные.[61] Приложения в области спинтроника расследуются.[55]CeN необычен, поскольку это металлический проводник, контрастирующий с другими нитридами, а также с другими пниктидами церия. Простое описание - Ce4+N3− (e–), но межатомные расстояния лучше подходят для трехвалентного состояния, чем для четырехвалентного состояния. Было предложено несколько различных объяснений.[62]Нитриды можно получить реакцией металлов лантана с азотом. Некоторое количество нитрида образуется вместе с оксидом при воспламенении металлов лантана на воздухе.[15] Альтернативными методами синтеза являются высокотемпературная реакция лантаноидов металлов с аммиаком или разложение амидов лантанидов, Ln (NH2)3. Получение чистых стехиометрических соединений и кристаллов с низкой плотностью дефектов оказалось трудным.[55] Нитриды лантаноидов чувствительны к воздуху и гидролизуются с образованием аммиака.[46]

Другие пниктиды - фосфор, мышьяк, сурьма и висмут - также реагируют с металлами-лантаноидами с образованием монопниктидов, LnQ. Кроме того, может быть получен ряд других соединений с различной стехиометрией, таких как LnP2, LnP5, LnP7, Ln3As, Ln5В качестве3 и LnAs2.[63]

Карбиды

Для лантаноидов известны карбиды различной стехиометрии. Нестехиометрия - обычное дело. Все лантаноиды образуют LnC2 и Ln2C3 которые оба содержат C2 единицы. Дикарбиды, за исключением EuC2, являются металлическими проводниками с карбид кальция структуру и может быть сформулирована как Ln3+C22−(e–). Длина связи C-C больше, чем у CaC2, который содержит C22− анион, что указывает на то, что разрыхляющие орбитали C22− анионы участвуют в зоне проводимости. Эти дикарбиды гидролизуются с образованием водорода и смеси углеводородов.[64] EuC2 и в меньшей степени YbC2 гидролизовать иначе с получением более высокого процентного содержания ацетилена (этина).[65] Сесквикарбиды, Ln2C3 можно сформулировать как Ln4(C2)3.

Эти соединения принимают Pu2C3 структура[47] который был описан как имеющий C22− анионы в бисфеноидных дырках, образованных восемью ближайшими соседями Ln.[66] Удлинение связи C-C менее выражено у сесквикарбидов, чем у дикарбидов, за исключением Ce.2C3.[64]Для некоторых лантаноидов известны другие богатые углеродом стехиометрии. Ln3C4 (Ho-Lu), содержащий C, C2 и C3 единицы;[67] Ln4C7 (Ho-Lu) содержат атомы C и C3 единицы[68] и Ln4C5 (Gd-Ho), содержащий C и C2 единицы.[69]Карбиды с высоким содержанием металлов содержат межузельные атомы C и не содержат C2 или C3 единицы. Это Ln4C3 (Tb и Lu); Ln2C (Ду, Хо, Тм)[70][71] и Ln3C[47] (См-Лу).

Бориды

Все лантаноиды образуют ряд боридов. «Высшие» бориды (LnBИкс где x> 12) - изоляторы / полупроводники, тогда как нижние бориды обычно являются проводящими. Нижние бориды имеют стехиометрию LnB2, LnB4, LnB6 и LnB12.[72] Приложения в области спинтроника расследуются.[55] Диапазон боридов, образованных лантаноидами, можно сравнить с образующимися переходными металлами. Бориды с высоким содержанием бора типичны для лантаноидов (и групп 1–3), тогда как для переходных металлов склонны образовывать богатые металлами «низшие» бориды.[73] Бориды лантаноидов обычно группируются вместе с металлами группы 3, с которыми они имеют много общего по реакционной способности, стехиометрии и структуре. В совокупности они называются боридами редкоземельных элементов.[72]

Были использованы многие методы получения боридов лантаноидов, в том числе прямая реакция элементов; уменьшение Ln2О3 с бором; восстановление оксида бора, B2О3, а Ln2О3 вместе с углеродом; восстановление оксида металла с помощью карбид бора, B4С.[72][73][74][75] Получение образцов высокой чистоты оказалось сложной задачей.[75] Монокристаллы высших боридов были выращены в легкоплавком металле (например, Sn, Cu, Al).[72]

Диборид, LnB2, были зарегистрированы для Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb и Lu. У всех одинаковые, AlB2, структура содержащий графитовый слой атомов бора. Низкотемпературные ферромагнитные переходы для Tb, Dy, Ho и Er. TmB2 ферромагнитен при 7,2 К.[47]

Тетрабориды, LnB4 были зарегистрированы для всех лантаноидов, кроме EuB4, у всех одинаковый UB4 структура. В структуре есть подрешетка бора, состоящая из цепочек октаэдрических B6 кластеры, связанные атомами бора. Размер элементарной ячейки последовательно уменьшается от LaB4 в LuB4. Тетрабориды более легких лантаноидов плавятся с разложением до LnB6.[75] Попытки сделать EuB4 провалился.[74] LnB4 хорошие дирижеры[72] и обычно антиферромагнитный.[47]

Гексабориды, LnB6 были зарегистрированы для всех лантаноидов. У всех есть CaB6 структура, содержащий B6 кластеры. Они нестехиометрически из-за катионных дефектов. Гексабориды более легких лантаноидов (La - Sm) плавятся без разложения, EuB6 разлагается на бор и металл, а более тяжелые лантаноиды разлагаются на LnB4 за исключением YbB6 который разлагается с образованием YbB12. Стабильность частично коррелировала с различиями в летучести между лантаноидами.[75] В EuB6 и YbB6 металлы имеют степень окисления +2, тогда как у остальных гексаборидов лантаноидов она равна +3. Это объясняет различия в проводимости, лишние электроны в LnIII гексабориды, попадающие в зоны проводимости. EuB6 это полупроводник, а остальные - хорошие проводники.[47][75] ЛаБ6 и CeB6 - термоэмиттеры, используемые, например, в растровые электронные микроскопы.[76]

Додекабориды, LnB12, образуются более тяжелыми лантаноидами меньшего размера, но не более легкими более крупными металлами La - Eu. За исключением YbB12 (где Yb имеет промежуточную валентность и является Кондо изолятор ), все додекабориды являются металлическими соединениями. У всех есть УБ12 структура содержащий трехмерный каркас кубооктаэдра B12 кластеры.[72]

Высший борид LnB66 известен всеми лантаноидами металлов. Состав приблизительный, так как соединения нестехиометрические.[72] У всех одинаковый комплекс структура с более чем 1600 атомами в элементарной ячейке. Кубическая подрешетка бора содержит суперикосаэдры, состоящие из центральной B12 икосаэдры в окружении 12 других, B12(B12)12.[72] Другие сложные высшие бориды LnB50 (Tb, Dy, Ho Er Tm Lu) и LnB25 известны (Gd, Tb, Dy, Ho, Er) и содержат икосаэдры бора в борном каркасе.[72]

Металлоорганические соединения

Лантаноид-углерод σ связи хорошо известны; однако, поскольку 4f-электроны имеют низкую вероятность присутствия во внешней области атома, малоэффективных орбитальный перекрываются, в результате чего возникают связи со значительными ионный персонаж. Как такие лантаноорганические соединения проявляют карбанион -подобное поведение, в отличие от поведения в переходный металл металлоорганический соединения. Из-за своего большого размера лантаноиды имеют тенденцию образовывать более стабильные металлоорганические производные с объемными лигандами с образованием таких соединений, как Ln [CH (SiMe3)3].[77] Аналоги ураноцен происходят из дилитиоциклооктатетраена, Li2C8ЧАС8. Также известны органические соединения лантаноидов (II), такие как Cp *2Европа.[36]

Физические свойства

Магнитный и спектроскопический

Все ионы трехвалентного лантаноида, кроме лантана и лютеция, имеют неспаренные f-электроны. Однако магнитные моменты значительно отклоняются от значений только отжима из-за сильного спин-орбитальная связь. Максимальное количество неспаренных электронов - 7, в Gd3+, с магнитным моментом 7,94 Б.М., но наибольшие магнитные моменты при 10.4–10.7 B.M. демонстрирует Dy3+ и Хо3+. Однако в Б-г3+ все электроны имеют параллельный спин, и это свойство важно для использования комплексов гадолиния в качестве контрастный реагент в МРТ сканы.

Раствор 4% оксид гольмия в 10% хлорная кислота, постоянно наплавленный в кварцевой кювете в качестве эталона для калибровки длины волны

Расщепление кристаллического поля довольно мала для ионов лантаноидов и менее важна, чем спин-орбитальная связь, в отношении уровней энергии.[6] Переходы электронов между f-орбиталями запрещены Правило Лапорта. Кроме того, из-за «скрытой» природы f-орбиталей связь с колебаниями молекул слабая. Следовательно, спектры ионов лантаноидов довольно слабые, а полосы поглощения также узкие. Стекло, содержащее оксид гольмия и растворы оксида гольмия (обычно в хлорная кислота ) имеют резкие пики оптического поглощения в спектральном диапазоне 200–900 нм и могут использоваться как длина волны калибровочный стандарт для оптические спектрофотометры,[78] и доступны в продаже.[79]

Поскольку f-f переходы запрещены по Лапорту, после возбуждения электрона распад в основное состояние будет медленным. Это делает их пригодными для использования в лазеры как это делает инверсия населения легко достичь. В Nd: YAG лазер широко используется. Ванадат иттрия, легированный европием, был первым красный люминофор для создания цветных телевизионных экранов.[80] Ионы лантаноидов обладают заметными люминесцентными свойствами из-за их уникальных 4f-орбиталей. Запрещенные по Лапорту f-f переходы могут быть активированы возбуждением связанного «антенного» лиганда. Это приводит к резким полосам излучения в видимом, ближнем и инфракрасном диапазоне и относительно долгому времени жизни люминесценции.[81]

Вхождение

Основная статья: Редкоземельный элемент § Геологическое распространение

В сокращение лантаноидов ответственен за большое геохимическое разделение, которое разделяет лантаноиды на минералы, обогащенные легкими и тяжелыми лантаноидами, причем последние почти неизбежно связаны с иттрием и преобладают с ним. Это разделение отражено в первых двух «редкоземельных элементах», которые были обнаружены: иттрия (1794) и церия (1803). В результате геохимического разрыва в земную кору попало больше легких лантаноидов, но больше тяжелых элементов в мантии Земли. В результате, хотя обнаруживаются крупные богатые рудные тела, обогащенные легкими лантаноидами, соответственно крупных рудных тел для тяжелых элементов мало. Основные руды: монацит и бастнезит. Монацитовые пески обычно содержат все элементы лантаноидов, но более тяжелые элементы отсутствуют в бастнезите. Лантаноиды подчиняются Правило Оддо-Харкинса - элементов с нечетными номерами меньше, чем их соседей с четными номерами.

Три элемента лантаноидов имеют радиоактивные изотопы с длительным периодом полураспада (138Ла, 147Sm и 176Лу), с помощью которого можно датировать минералы и горные породы с Земли, Луны и метеоритов.[82]

Приложения

Промышленное

Элементы лантаноидов и их соединения имеют множество применений, но потребляемые количества относительно малы по сравнению с другими элементами. Около 15000 т / год лантаноидов потребляется в виде катализаторы и в производстве очков. Эти 15000 тонн соответствуют примерно 85% производства лантаноидов. Однако с точки зрения стоимости более важными являются люминофоры и магниты.[83]

В устройствах используются элементы лантаноидов, в том числе сверхпроводники, самарий-кобальт и неодим-железо-бор высокопоточные редкоземельные магниты, магниевые сплавы, электронные полировщики, катализаторы рафинирования и гибридный автомобиль компоненты (в первую очередь батареи и магниты).[84] Ионы лантаноидов используются в качестве активных ионов в люминесцентных материалах, используемых в оптоэлектроника приложения, в первую очередь Nd: YAG лазер. Волоконные усилители, легированные эрбием, являются важными устройствами в волоконно-оптических системах связи. Люминофор с легирующими добавками лантаноидов также широко используются в электронно-лучевая трубка такие технологии как телевидение наборы. Первые цветные телевизионные ЭЛТ имели некачественный красный цвет; Европий в качестве легирующей примеси люминофора сделал возможным получение хороших красных люминофоров. Иттрий-железный гранат (ЖИГ) сферы могут действовать как настраиваемые микроволновые резонаторы.

Оксиды лантаноидов смешиваются с вольфрам для улучшения их высокотемпературных свойств для Сварка TIG, заменяя торий, работать с которым было умеренно опасно. Многие продукты оборонного назначения также содержат элементы лантаноидов, такие как очки ночного видения и дальномеры. В РЛС SPY-1 используется в некоторых Aegis оснащенных боевых кораблей, а также гибридной двигательной установкой Арли Беркэсминцы класса все используют редкоземельные магниты в критических емкостях.[85]Цена на оксид лантана используется в флюид-каталитический крекинг выросла с 5 долларов за килограмм в начале 2010 года до 140 долларов за килограмм в июне 2011 года.[86]

Большинство лантаноидов широко используются в лазеры, и как (со) легирующие примеси в оптических усилителях с легированным волокном; например, в волоконно-оптических усилителях, легированных Er, которые используются в качестве повторителей в наземных и подводных волоконно-оптических линиях передачи, по которым передается интернет-трафик. Эти элементы отклоняют ультрафиолетовый и инфракрасный радиации и обычно используются при производстве линз для солнцезащитных очков. Другие приложения представлены в следующей таблице:[11]

ЗаявлениеПроцент
Каталитические преобразователи45%
Катализаторы нефтепереработки25%
Постоянные магниты12%
Полировка стекла и керамики7%
Металлургический7%
Люминофор3%
Другой1%

Комплекс Gd (DOTA ) используется в магнитно-резонансная томография.

Наука о жизни

Как упоминалось выше в разделе «Промышленное применение», металлы-лантаноиды особенно полезны в технологиях, в которых используется преимущество их реакционной способности к определенным длинам волн света.[87] Некоторые приложения в области биологии используют преимущества уникальных люминесцентных свойств комплексов ионов лантаноидов (Ln (III) хелаты или же крипты ). Они хорошо подходят для этого приложения из-за их большого Сдвиги Стокса и чрезвычайно долгий срок службы излучения (от микросекунды к миллисекунды ) по сравнению с более традиционными флуорофорами (например, флуоресцеин, аллофикоцианин, фикоэритрин, и родамин ).

Биологические жидкости или сыворотки, обычно используемые в этих исследовательских приложениях, содержат множество соединений и белков, которые обладают естественной флуоресценцией. Следовательно, использование обычного стационарного измерения флуоресценции представляет серьезные ограничения в чувствительности анализа. Долгоживущие флуорофоры, такие как лантаноиды, в сочетании с детектированием с временным разрешением (задержка между детектированием возбуждения и эмиссии) сводят к минимуму мгновенную интерференцию флуоресценции.

Флуорометрия с временным разрешением (TRF) в сочетании с резонансный перенос энергии флуоресценции (FRET) предлагает мощный инструмент для исследователей, занимающихся открытием новых лекарств: передача энергии резонанса флуоресценции с временным разрешением или TR-FRET. TR-FRET сочетает в себе низкий уровень фона TRF с гомогенным форматом анализа FRET. Полученный анализ обеспечивает повышение гибкости, надежности и чувствительности в дополнение к более высокой пропускной способности и меньшему количеству ложноположительных / ложноотрицательных результатов.

В этом методе используются два флуорофора: донор и акцептор. Возбуждение донорного флуорофора (в данном случае ионного комплекса лантаноида) источником энергии (например, импульсной лампой или лазером) вызывает передачу энергии акцепторному флуорофору, если они находятся в пределах заданной близости друг к другу (известной как Радиус Ферстера ). Акцепторный флуорофор, в свою очередь, излучает свет с характерной длиной волны.

Два наиболее часто используемых лантаноида в анализах биологических наук показаны ниже вместе с их соответствующими акцепторными красителями, а также длинами волн их возбуждения и испускания и результирующими Стоксов сдвиг (разделение длин волн возбуждения и излучения).

ДонорВозбуждение⇒ Эмиссия λ (нм)АкцепторВозбуждение⇒ Эмиссия λ (нм)Стоковый сдвиг (нм)
Европа3+340⇒615Аллофикоцианин615⇒660320
Tb3+340⇒545Фикоэритрин545⇒575235

Возможные медицинские применения

В настоящее время проводятся исследования, показывающие, что элементы лантаноидов можно использовать в качестве противораковых агентов. Основная роль лантаноидов в этих исследованиях заключается в подавлении пролиферации раковых клеток. В частности, церий и лантан были изучены на предмет их роли в качестве противораковых агентов.

Одним из конкретных элементов из группы лантанидов, который был протестирован и использован, является церий (Ce). Были проведены исследования, в которых используется комплекс белок-церий для наблюдения за действием церия на раковые клетки. Была надежда на подавление пролиферации клеток и повышение цитотоксичности.[88] Рецепторы трансферрина в раковых клетках, таких как клетки рака молочной железы и эпителиальные клетки шейки матки, способствуют пролиферации клеток и злокачественности рака.[88] Трансферрин - это белок, который используется для транспортировки железа в клетки и необходим для помощи раковым клеткам в репликации ДНК. Трансферрин действует как фактор роста раковых клеток и зависит от железа. Раковые клетки имеют гораздо более высокие уровни рецепторов трансферрина, чем нормальные клетки, и очень зависят от железа для их пролиферации.[88]

Церий показал результаты в качестве противоракового агента из-за его сходства по структуре и биохимии с железом. Церий может связываться с трансферрином вместо железа, а затем доставляться в раковые клетки посредством эндоцитоза, опосредованного рецепторами трансферрина.[88] Связывание церия с трансферрином вместо железа подавляет активность трансферрина в клетке. Это создает токсичную среду для раковых клеток и вызывает замедление роста клеток. Это предполагаемый механизм воздействия церия на раковые клетки, хотя реальный механизм может быть более сложным в том, как церий подавляет пролиферацию раковых клеток. В частности, в HeLa раковые клетки изучались in vitro, жизнеспособность клеток снижалась после 48-72 часов лечения церием. Клетки, обработанные только церием, имели снижение жизнеспособности клеток, но клетки, обработанные как церием, так и трансферрином, имели более значительное ингибирование клеточной активности.[88]

Другим специфическим элементом, который был протестирован и использовался в качестве противоракового агента, является лантан, а точнее хлорид лантана (LaCl3). Ион лантана используется для воздействия на уровни let-7a и микроРНК miR-34a в клетке на протяжении всего клеточного цикла. Когда ион лантана вводился в клетку in vivo или in vitro, он подавлял быстрый рост и индуцировал апоптоз раковых клеток (особенно клеток рака шейки матки). Этот эффект был вызван регуляцией let-7a и микроРНК ионами лантана.[89] Механизм этого эффекта до сих пор неясен, но возможно, что лантан действует так же, как церий, и связывается с лигандом, необходимым для пролиферации раковых клеток.

Биологические эффекты

Из-за их редкого распределения в земной коре и низкой растворимости в воде лантаноиды имеют низкую доступность в биосфере, и долгое время не было известно, что они естественным образом входят в состав каких-либо биологических молекул. В 2007 году роман метанолдегидрогеназа который строго использует лантаноиды в качестве ферментативных кофакторы был обнаружен в бактерии из типа Веррукомикробия, Methylacidiphilum fumariolicum. Было обнаружено, что эта бактерия выживает только при наличии в окружающей среде лантаноидов.[90] По сравнению с большинством других диетические элементы, нерадиоактивные лантаноиды классифицируются как обладающие низкой токсичностью.[83]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Электрический ток ИЮПАК рекомендация - это имя лантаноид использоваться, а не лантаноид, поскольку суффикс "-ide" предпочтительнее для отрицательных ионы, тогда как суффикс «-oid» указывает на сходство с одним из членов содержащего семейства элементов. Тем не мение, лантаноид по-прежнему используется в большинстве (~ 90%) научных статей[нужна цитата ] и в настоящее время принят в Википедии. В более древней литературе часто использовалось название «лантанон».
  2. ^ а б Грей, Теодор (2009). Элементы: визуальное исследование каждого известного атома во Вселенной. Нью-Йорк: Black Dog & Leventhal Publishers. п.240. ISBN  978-1-57912-814-2.
  3. ^ Лантаноид В архиве 2011-09-11 на Wayback Machine, Encyclopdia Britannica on-line
  4. ^ Холден, Норман Э .; Коплен, Тайлер (январь – февраль 2004 г.). «Периодическая таблица элементов». Chemistry International. 26 (1): 8. Дои:10.1515 / ci.2004.26.1.8.
  5. ^ Элементы блока F, состояния окисления, лантаноиды и актиниды. Chemistry.tutorvista.com. Проверено 14 декабря 2017.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. С. 1230–1242. ISBN  978-0-08-037941-8.
  7. ^ а б c d е ж "The Elements", Теодор Грей, Black-Dog & Leventhal, Чикаго, 2007: статьи "Лантан" и "Церий", главы 57 и 58, стр. 134-7.
  8. ^ Rocks & Minerals, A Guide to Field Identification, Sorrell, St Martin's Press 1972, 1995, стр 118 (Галогениды), 228 (Карбонаты)
  9. ^ Минералы мира, Йонсен, 2000 г.
  10. ^ "The Elements", Теодор Грей, Black Dog & Leventhal, Чикаго, 2007: записи "Неодим" и "Празеодим", главы 59 и 60, стр 138-43
  11. ^ а б Аспиналл, Хелен С. (2001). Химия элементов f-блока. CRC Press. п. 8. ISBN  978-90-5699-333-7.
  12. ^ Хакала, Рейно В. (1952). "Буквы". Журнал химического образования. 29 (11): 581. Bibcode:1952JChEd..29..581H. Дои:10.1021 / ed029p581.2.
  13. ^ Кришнамурти, Нагаяр и Гупта, Чиранджиб Кумар (2004) Добывающая металлургия редких земель, CRC Press, ISBN  0-415-33340-7
  14. ^ Каллити, Б. Д. и Грэм, К. Д. (2011) Введение в магнитные материалы, Джон Уайли и сыновья, ISBN  9781118211496
  15. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q Коттон, Саймон (2006). Химия лантаноидов и актинидов. John Wiley & Sons Ltd.
  16. ^ Sroor, Farid M.A .; Эдельманн, Франк Т. (2012). «Лантаноиды: четырехвалентные неорганические соединения». Энциклопедия неорганической и биоинорганической химии. Дои:10.1002 / 9781119951438.eibc2033. ISBN  9781119951438.
  17. ^ Макгилл, Ян. «Редкоземельные элементы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. 31. Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 191. Дои:10.1002 / 14356007.a22_607.
  18. ^ Холлеман, п. 1937 г.
  19. ^ dtv-Atlas zur Chemie 1981, Vol. 1, стр. 220.
  20. ^ Бочкарев Михаил Н .; Федушкин, Игорь Л .; Фагин, Анатолий А .; Петровская, Татьяна В .; Ziller, Joseph W .; Брумхолл-Диллард, Рэнди Н.Р .; Эванс, Уильям Дж. (1997). «Синтез и структура первого молекулярного комплекса тулия (II): [TmI2(MeOCH2CH2OMe)3]". Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 36 (12): 133–135. Дои:10.1002 / anie.199701331.
  21. ^ Зима, Марк. «Энергии ионизации лантана». WebElements Ltd, Великобритания. Получено 2010-09-02.
  22. ^ Макдональд, Мэтью Р .; Бейтс, Джефферсон Э .; Ziller, Joseph W .; Фурче, Филипп; Эванс, Уильям Дж. (3 июля 2013 г.). «Завершение серии +2 ионов для элементов лантаноидов: синтез молекулярных комплексов Pr, Gd, Tb и Lu». Журнал Американского химического общества. 135 (26): 9857–9868. Дои:10.1021 / ja403753j. PMID  23697603.
  23. ^ а б c d е ж Фукаи, Ю. (2005). Система металл-водород, основные объемные свойства, 2-е издание. Springer. ISBN  978-3-540-00494-3.
  24. ^ Петтит Л. и Пауэлл К. SC-база данных. Acadsoft.co.uk. Проверено 15 января 2012.
  25. ^ Molander, Gary A .; Харрис, Кристина Р. (1 января 1996 г.). «Секвенирование реакций с иодидом самария (II)». Химические обзоры. 96 (1): 307–338. Дои:10.1021 / cr950019y. PMID  11848755.
  26. ^ Наир, Виджай; Балагопал, Лакшми; Раджан, Рошини; Мэтью, Джесси (1 января 2004 г.). «Последние достижения в синтетических превращениях, опосредованных нитратом церия (IV) и аммония». Отчеты о химических исследованиях. 37 (1): 21–30. Дои:10.1021 / ar030002z. PMID  14730991.
  27. ^ Дехнике, Курт; = Грейнер, Андреас (2003). «Необычная сложная химия редкоземельных элементов: большие ионные радиусы - малые координационные числа». Angewandte Chemie International Edition. 42 (12): 1340–1354. Дои:10.1002 / anie.200390346. PMID  12671966.
  28. ^ Аспиналл, Хелен С. (2001). Химия элементов f-блока. Амстердам [u.a.]: Gordon & Breach. ISBN  978-9056993337.
  29. ^ Кобаяси, Шу; Хамада, Томоаки; Нагаяма, Сатоши; Манабэ, Кей (1 января 2001 г.). «Катализируемые трифторметансульфонатом лантаноидов асимметричные альдольные реакции в водной среде». Органические буквы. 3 (2): 165–167. Дои:10.1021 / ol006830z. PMID  11430025.
  30. ^ Aspinall, Helen C .; Дуайер, Дженнифер Л .; Гривс, Николас; Штайнер, Александр (1 апреля 1999 г.). "Ли3[Ln (бинол)3] · 6THF: Новые безводные бинафтолаты лантаноидов лития и их использование в энантиоселективном алкильном присоединении к альдегидам ». Металлоорганические соединения. 18 (8): 1366–1368. Дои:10.1021 / om981011s.
  31. ^ Parac-Vogt, Tatjana N .; Пачини, София; Нокеманн, Питер; Ванм Хекке, Кристоф; Ван Меервельт, Люк; Биннеманс, Коэн (1 ноября 2004 г.). «Нитробензолсульфонаты лантаноидов (III) как новые катализаторы нитрования: роль металла и противоиона в каталитической эффективности». Европейский журнал органической химии (Представлена ​​рукопись). 2004 (22): 4560–4566. Дои:10.1002 / ejoc.200400475.
  32. ^ Липстман, Софья; Муниаппан, Санкар; Джордж, Сумод; Гольдберг, Израиль (1 января 2007 г.). «Каркасные координационные полимеры тетра (4-карбоксифенил) порфирина и ионов лантаноидов в кристаллических твердых телах». Dalton Transactions (30): 3273–81. Дои:10.1039 / B703698A. PMID  17893773.
  33. ^ Бретоньер, Янн; Маццанти, Маринелла; Пеко, Жак; Dunand, Frank A .; Мербах, Андре Э. (1 декабря 2001 г.). "Свойства твердого тела и раствора лантаноидных комплексов нового гептадентатного триодального лиганда: путь к гадолиниевым комплексам с повышенной эффективностью релаксации". Неорганическая химия. 40 (26): 6737–6745. Дои:10.1021 / ic010591 +. PMID  11735486.
  34. ^ Тринадхачари, Ганала Нага; Камат, Ананд Гопалкришна; Прабахар, Койлпиллай Джозеф; Ханда, Виджай Кумар; Шрину, Кукунури Нага Венката Сатья; Бабу, Коруполу Рагху; Санаси, Пол Дуглас (15 марта 2013 г.). «Промышленный масштабный процесс гидробромида галантамина, включающий восстановление Luche: процесс галантамина, включающий региоселективное 1,2-восстановление α, β-ненасыщенного кетона». Исследования и разработки в области органических процессов. 17 (3): 406–412. Дои:10.1021 / op300337y.
  35. ^ Берджесс, Дж. (1978). Ионы металлов в растворе. Нью-Йорк: Эллис Хорвуд. ISBN  978-0-85312-027-8.
  36. ^ а б Ниф, Ф. (2010). «Неклассические комплексы двухвалентных лантаноидов». Дальтон Транс. 39 (29): 6589–6598. Дои:10,1039 / c001280g. PMID  20631944.
  37. ^ Эванс, Уильям Дж. (15 сентября 2016 г.). «Учебное пособие о роли циклопентадиенильных лигандов в открытии молекулярных комплексов редкоземельных и актинидных металлов в новых состояниях окисления». Металлоорганические соединения. 35 (18): 3088–3100. Дои:10.1021 / acs.organomet.6b00466.открытый доступ
  38. ^ Palumbo, C.T .; Живкович, И .; Scopelliti, R .; Маццанти, М. (2019). «Молекулярный комплекс Tb в состоянии окисления +4 <» (PDF). Журнал Американского химического общества. 141 (25): 9827–9831. Дои:10.1021 / jacs.9b05337. PMID  31194529.
  39. ^ Райс, Натали Т .; Попов, Иван А .; Руссо, Доминик Р .; Бакса, Джон; Батиста, Энрике Р .; Ян, Пинг; Телсер, Джошуа; Ла Пьер, Анри С. (21.08.2019). «Дизайн, выделение и спектроскопический анализ комплекса четырехвалентного тербия». Журнал Американского химического общества. 141 (33): 13222–13233. Дои:10.1021 / jacs.9b06622. ISSN  0002-7863. PMID  31352780.
  40. ^ Willauer, A.R .; Palumbo, C.T .; Scopelliti, R .; Живкович, И .; Douair, I .; Maron, L .; Маццанти, М. (2020). «Стабилизация состояния окисления + IV в соединениях тербия на силоксидной основе». Angewandte Chemie International Edition. 59 (9): 3549–3553. Дои:10.1002 / anie.201914733. PMID  31840371.
  41. ^ Willauer, A.R .; Palumbo, C.T .; Fadaei-Tirani, F .; Живкович, И .; Douair, I .; Maron, L .; Маццанти, М. (2020). «Доступ к состоянию окисления + IV в молекулярных комплексах празеодима». Журнал Американского химического общества. 142 (12): 489–493. Дои:10.1021 / jacs.0c01204. PMID  32134644.
  42. ^ Kohlmann, H .; Ивон, К. (2000). «Кристаллические структуры EuH2 и EuLiH3 методом нейтронной порошковой дифракции ». Журнал сплавов и соединений. 299 (1–2): L16 – L20. Дои:10.1016 / S0925-8388 (99) 00818-X.
  43. ^ Matsuoka, T .; Fujihisa, H .; Hirao, N .; Ohishi, Y .; Mitsui, T .; Masuda, R .; Сето, М .; Йода, Й .; Shimizu, K .; Machida, A .; Аоки, К. (2011). «Структурные и валентные изменения гидрида европия, вызванные применением H под высоким давлением2". Письма с физическими проверками. 107 (2): 025501. Bibcode:2011ПхРвЛ.107б5501М. Дои:10.1103 / PhysRevLett.107.025501. PMID  21797616.
  44. ^ Tellefsen, M .; Kaldis, E .; Джилек, Э. (1985). "Фазовая диаграмма Ce-H2 система и CeH2-CeH3 твердые растворы ». Журнал менее распространенных металлов. 110 (1–2): 107–117. Дои:10.1016 / 0022-5088 (85) 90311-Х.
  45. ^ Кумар, Пушпендра; Филип, Розен; Мор, Г. К .; Мальхотра, Л. К. (2002). «Влияние покрытия из палладия на коммутационное поведение тонких пленок гидрида самария». Японский журнал прикладной физики. 41 (Часть 1, № 10): 6023–6027. Bibcode:2002JaJAP..41.6023K. Дои:10.1143 / JJAP.41.6023.
  46. ^ а б c Холлеман, п. 1942 г.
  47. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Дэвид А. Этвуд, изд. (19 февраля 2013 г.). Элементы редкой земли: основы и приложения (электронная книга). Джон Вили и сыновья. ISBN  9781118632635.
  48. ^ а б Уэллс, А. Ф. (1984). Структурная неорганическая химия (5-е изд.). Оксфордская научная публикация. ISBN  978-0-19-855370-0.
  49. ^ Перри, Дейл Л. (2011). Справочник неорганических соединений, второе издание. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 125. ISBN  978-1-43981462-8. Получено 2014-02-17.
  50. ^ а б Рязанов Михаил; Кинле, Лоренц; Саймон, Арндт; Маттауш, Hansjürgen (2006). «Новый путь синтеза и физические свойства монойодида лантана †». Неорганическая химия. 45 (5): 2068–2074. Дои:10.1021 / ic051834r. PMID  16499368.
  51. ^ Vent-Schmidt, T .; Fang, Z .; Ли, З .; Диксон, Д .; Ридель, С. (2016). «Расширение ряда тетрафторидов лантаноидов: комбинированное матрично-изоляционное и квантово-химическое исследование». Химия. 22 (7): 2406–16. Дои:10.1002 / chem.201504182. PMID  26786900.
  52. ^ Хашке, Джон. М. (1979). «Глава 32: Галиды». В Gschneider Jr., K. A. (ed.). Справочник по физике и химии редких земель, том 4. Издательская компания Северной Голландии. С. 100–110. ISBN  978-0-444-85216-8.
  53. ^ Ковач, Аттила (2004). «Структура и колебания тригалогенидов лантаноидов: оценка экспериментальных и теоретических данных». Журнал физических и химических справочных данных. 33 (1): 377. Bibcode:2004JPCRD..33..377K. Дои:10.1063/1.1595651.
  54. ^ а б c d е Adachi, G .; Иманака, Нобухито и Кан, Чжэнь Чуань (ред.) (2006) Бинарные оксиды редкоземельных элементов. Springer. ISBN  1-4020-2568-8
  55. ^ а б c d Насирпури, Фарзад и Ногаре, Ален (ред.) (2011) Наномагнетизм и спинтроника: изготовление, материалы, характеристики и приложения. World Scientific. ISBN  9789814273053
  56. ^ а б Флао, Жан (1979). «Глава 31: Сульфиды, селениды и теллуриды». В Gschneider Jr., K. A. (ed.). Справочник по физике и химии редких земель, том 4. Издательская компания Северной Голландии. С. 100–110. ISBN  978-0-444-85216-8.
  57. ^ а б c Берт, Жан-Ноэль (2009). «Цериевые пигменты». В Смит, Хью М. (ред.). Пигменты с высокими эксплуатационными характеристиками. Wiley-VCH. ISBN  978-3-527-30204-8.
  58. ^ Холлеман, п. 1944 г.
  59. ^ Лю, Гуокуи и Жакье, Бернар (редакторы) (2006) Спектроскопические свойства редкоземельных элементов в оптических материалах., Springer
  60. ^ Сиснига, Алехандро (2012). «Глава 15». В Иневски, Кшиштоф (ред.). Интегрированные микросистемы: электроника, фотоника и биотехнологии. CRC Press. ISBN  978-3-527-31405-8.
  61. ^ Теммерман, В. М. (2009). «Глава 241: Двойственный, локализованный или полосообразный характер 4f-состояний». В Gschneider Jr., K. A. (ed.). Справочник по физике и химии редких земель, том 39. Эльзевир. С. 100–110. ISBN  978-0-444-53221-3.
  62. ^ Дронсковски, Р. (2005) Вычислительная химия твердых материалов: руководство для материаловедов, химиков, физиков и других специалистов, Wiley, ISBN  9783527314102
  63. ^ Халлигер, Ф. (1979). «Глава 33: Пниктиды редкой земли». В Gschneider Jr., K. A. (ed.). Справочник по физике и химии редких земель, том 4. Издательская компания Северной Голландии. С. 100–110. ISBN  978-0-444-85216-8.
  64. ^ а б Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. С. 297–299. ISBN  978-0-08-037941-8.
  65. ^ Spedding, F.H .; Gschneidner, K .; Даане, А. Х. (1958). «Кристаллические структуры некоторых карбидов редкоземельных металлов». Журнал Американского химического общества. 80 (17): 4499–4503. Дои:10.1021 / ja01550a017.
  66. ^ Ван, X .; Loa, I .; Syassen, K .; Kremer, R .; Саймон, А .; Hanfland, M .; Ан, К. (2005). «Структурные свойства сесквикарбидного сверхпроводника La2C3 при высоком давлении ». Физический обзор B. 72 (6): 064520. arXiv:cond-mat / 0503597. Bibcode:2005PhRvB..72f4520W. Дои:10.1103 / PhysRevB.72.064520. S2CID  119330966.
  67. ^ Поэтген, Райнер .; Jeitschko, Вольфганг. (1991). «Карбид скандия Sc3C4, карбид с C3 звеньями, производными от пропадиена ». Неорганическая химия. 30 (3): 427–431. Дои:10.1021 / ic00003a013.
  68. ^ Чекалла, Ральф; Jeitschko, Вольфганг; Хоффманн, Рольф-Дитер; Рабенек, Гельмут (1996). «Получение, кристаллическая структура и свойства карбидов лантаноидов Ln.4C7 с Ln: Ho, Er, Tm и Lu " (PDF). Z. Naturforsch. B. 51 (5): 646–654. Дои:10.1515 / znb-1996-0505. S2CID  197308523.
  69. ^ Чекалла, Ральф; Хюфкен, Томас; Jeitschko, Вольфганг; Хоффманн, Рольф-Дитер; Пёттген, Райнер (1997). "Карбиды редких земель R4C5 с R = Y, Gd, Tb, Dy и Ho ». Журнал химии твердого тела. 132 (2): 294–299. Bibcode:1997JSSCh.132..294C. Дои:10.1006 / jssc.1997.7461.
  70. ^ Атодзи, Масао (1981). «Нейтронографическое исследование Но2C при 4–296 К ". Журнал химической физики. 74 (3): 1893. Bibcode:1981ЖЧФ..74.1893А. Дои:10.1063/1.441280.
  71. ^ Атодзи, Масао (1981). «Нейтронографические исследования Tb2C и Dy2C в интервале температур 4–296 К ". Журнал химической физики. 75 (3): 1434. Bibcode:1981ЖЧФ..75.1434А. Дои:10.1063/1.442150.
  72. ^ а б c d е ж грамм час я Мори, Такао (2008). «Глава 238: Высшие бориды». В Gschneider Jr., K. A. (ed.). Справочник по физике и химии редких земель, том 38. Северная Голландия. С. 105–174. ISBN  978-0-444-521439.
  73. ^ а б Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 147. ISBN  978-0-08-037941-8.
  74. ^ а б Огнеупорные материалы, Том 6-IV: 1976, изд. Аллен Альпер, Elsevier, ISBN  0-12-053204-2
  75. ^ а б c d е Цукерман, Дж. Дж. (2009) Неорганические реакции и методы, образование связей с элементами групп I, II и IIIb., Vol. 13, John Wiley & Sons, ISBN  089573-263-7
  76. ^ Реймер, Людвиг (1993). Формирование изображения в низковольтной сканирующей электронной микроскопии. SPIE Press. ISBN  978-0-8194-1206-5.
  77. ^ Коттон, С. А. (1997). «Аспекты σ-связи лантаноид-углерод». Coord. Chem. Rev. 160: 93–127. Дои:10.1016 / S0010-8545 (96) 01340-9.
  78. ^ Макдональд, Р. П. (1964). «Использование фильтра из оксида гольмия в спектрофотометрии» (PDF). Клиническая химия. 10 (12): 1117–20. Дои:10.1093 / Clinchem / 10.12.1117. PMID  14240747. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-12-05. Получено 2010-02-24.
  79. ^ «Гольмиевый стеклянный фильтр для калибровки спектрофотометра». Архивировано из оригинал на 2010-03-14. Получено 2009-06-06.
  80. ^ Левин, Альберт К .; Палилла, Фрэнк К. (1964). «Новый высокоэффективный катодолюминесцентный люминофор с красным светом (YVO4: Eu) для цветного телевидения». Письма по прикладной физике. 5 (6): 118. Bibcode:1964АпФЛ ... 5..118Л. Дои:10.1063/1.1723611.
  81. ^ Вертс, М. Х. В. (2005). "Осмысление люминесценции лантаноидов". Научный прогресс. 88 (2): 101–131. Дои:10.3184/003685005783238435. PMID  16749431. S2CID  2250959.
  82. ^ Существуют и другие природные радиоактивные изотопы лантаноидов с длительным периодом полураспада (144Nd, 150Nd, 148См, 151Европа, 152Б-г), но они не используются в качестве хронометров.
  83. ^ а б Макгилл, Ян (2005) «Редкоземельные элементы» в Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a22_607.
  84. ^ Хаксель Дж., Хедрик Дж., Оррис Дж. (2006). Критические ресурсы редкоземельных элементов для высоких технологий (PDF). Рестон (Вирджиния): Геологическая служба США. Информационный бюллетень USGS: 087‐02. Получено 2008-04-19.
  85. ^ Ливергуд Р. (2010). «Редкоземельные элементы: ключ в цепочке поставок» (PDF). Центр стратегических и международных исследований. Получено 2010-10-22.
  86. ^ Чу, Стивен (Декабрь 2011 г.). «Стратегия критических материалов» (PDF). Министерство энергетики США. п. 17. Получено 23 декабря 2011.
  87. ^ Бунзил, Жан-Клод; Пиге, Клод (сентябрь 2005 г.). «Использование люминесцентных ионов лантаноидов» (PDF). Обзоры химического общества. 34 (12): 1048–77. Дои:10.1039 / b406082m. PMID  16284671. Архивировано из оригинал (PDF) 18 января 2013 г.. Получено 22 декабря 2012.
  88. ^ а б c d е Пализбан, А. А .; Садеги-алиабади, Х .; Абдоллахпур, Ф. (01.01.2010). «Влияние лантаноида церия на рост раковых клеток Hela и MCF-7 в присутствии переносчика». Исследования в фармацевтических науках. 5 (2): 119–125. ЧВК  3093623. PMID  21589800.
  89. ^ Ю, Линфанг; Xiong, Jieqi; Го, Линь; Мяо, Лифанг; Лю, Сисун; Го, Фэй (2015). «Влияние хлорида лантана на пролиферацию и апоптоз клеток рака шейки матки: участие микроРНК let-7a и miR-34a». БиоМеталлы. 28 (5): 879–890. Дои:10.1007 / s10534-015-9872-6. PMID  26209160. S2CID  15715889.
  90. ^ Pol, A., et al (2014). «Редкоземельные металлы необходимы для метанотрофной жизни в вулканических грязевых точках». Environ Microbiol. 16 (1): 255–264. Дои:10.1111/1462-2920.12249. PMID  24034209.

Цитированные источники

  • Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (102 изд.). Вальтер де Грюйтер. ISBN  978-3-11-017770-1.

внешняя ссылка