李漫波课题组开发了金属团簇材料的表面修饰新方法

发布时间:2023-06-08

本网讯(物质科学与信息技术研究院 李漫波金属团簇作为结构精确、性质独特的新型纳米材料,引起了化学、材料研究领域的广泛关注,但是在金属团簇表面精准地引入官能团目前还缺乏有效的方法。近日,我校物质科学与信息技术研究院李漫波教授课题组在前期金属-pincer团簇系列工作的基础上,开发了一种团簇的酰胺化策略,实现了金属团簇表面的精准官能化。相关研究成果Preorganized Nitrogen Sites for Au11 Amidation: A Generalizable Strategy toward Precision Functionalization of Metal Nanoclusters为题,发表在J. Am. Chem. Soc.上(doi.org/10.1021/jacs.3c01961),安徽大学2021级硕士研究生张莹为该论文第一作者,李漫波教授为通讯作者,安徽大学物质科学与信息技术研究院为通讯单位。

该工作PNHP型的pincer配体稳定金核,合成了Au11(PNHP)4Br2团簇。PNHP中的NH位点未参与配位,而是在团簇表面形成了开放性的氮位点不仅进一步验证了课题组在前期提出的金属-pincer团簇的独特配位方式,而且成为一个预置的位点为团簇的表面官能化提供了机会。以酰氯或羧酸作为酰胺化试剂,通过简单的有机酰胺化反应,课题组实现了Au11(PNHP)4Br2的表面高产率、高选择性酰胺化。结构分析表明,酰胺化并改变Au11核中金原子的数量及其与表面配体的键合模式,但略微改变了金原子的排列方式,使其更加对称。这种团簇的精准官能化策略被应用于:(1) 在金属团簇表面有目的性地引入官能团,如卤素、三氟甲烷、氰基、酯基以及天然产物;(2) 在金属团簇表面引入手性环境(3) 提高金属团簇的氧化势垒及光稳定性。该方法简单高效,可以进行克级规模的团簇酰胺化,未来有望被推广应用到其他类型的金属纳米材料

 


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