英國皇家化學會期刊Chemical Communication日前在線發表了中國科學院高能物理研究所多學科中心核能化學實驗室在錒系超分子構建方面的研究成果（Lei Mei, Zhi-fang Chai* and Wei-qun Shi*, et al, Chem. Comm. 2014, DOI: 10.1039/C4CC00690A）。這篇論文報道了首個錒系元素金屬聚輪烷的合成與表征過程，研究成果受到了審稿人的高度評價。
金屬聚輪烷是一類以主客體超分子為配體，金屬離子為連接節點的配位聚合物，在分子識別與器件方面具有廣闊的應用前景，是近年來超分子化學的研究熱點。目前金屬聚輪烷的研究主要集中在過渡金屬和稀土元素，而基于錒系元素的金屬聚輪烷還未見報道。由于錒系元素配位行為的復雜性，加之放射性操作困難，國外實驗室曾嘗試合成過此類錒系超分子，但均沒有成功。在國家自然科學基金和中科院核能先導專項的支持下，高能所多學科中心核能化學實驗室自2011年起致力于錒系功能復合物的制備及相關性質研究。此次通過配體的巧妙選擇，首次得到了鈾酰金屬聚輪烷。該化合物具有典型的鈾酰離子七配位結構，與普通鈾酰配合物不同的是，這一結構里鈾酰周圍的羧基配位基團呈現η1和η2兩種配位方式，導致鈾酰配位的五角雙錐結構的扭曲變形，形成了一類獨特的dragon-like拓撲結構。這個結構對于理解錒系元素的超分子成鍵特性具有重要意義，有望為核廢料處理與處置提供一個新的思路和方法。
