由于铜纳米团簇具有不稳定性,因此其精确原子结构的解析仍然具有挑战。近日,山东大学孙頔,堪萨斯州立大学Christine M. Aikens等合作,报告了一种对空气和水分稳定的Cu23纳米团簇(SD/Cu23a和SD/Cu23b)。
本文要点:
1)作者通过梯度还原法(GRS),用Cu(CF3COO)2,tBuC≡CH,Cu粉和Ph2SiH2反应,控制还原反应的动力学,从而避免形成纯CuI络合物或大的Cu0纳米粒子,得到SD/Cu23a和SD/Cu23b。
2)结构分析发现,该Cu23团簇具有[Cu4] 0四面体内核,其外部Cu19壳被tBuC≡C-和CF3COO-配体保护,该团簇是具有1S21P2电子外壳封闭结构的四电子超原子。
3)改变溶剂,Cu23团簇可以结晶成两种空间群(R3c和R-3),具有R-3c空间群的SD/Cu23a主要受范德华力和CH•••F相互作用的支配,而具有R-3空间群的SD/Cu23b主要受分子间CH•••Cl氯仿相互作用的支配。
该工作不仅体现了用于铜纳米团簇合成的梯度还原策略的独特性,而且还为以可精确调整的方式合成多态铜纳米团簇提供了参考。
Bao-Liang Han, et al. Polymorphism in Atomically Precise Cu23 Nanocluster Incorporating Tetrahedral [Cu4]0 Kernel. J. Am. Chem. Soc. 2020,
DOI: 10.1021/jacs.0c01053