配体交换反应目前受到广泛关注，这是由于其能够调控金属纳米粒子的性质和应用性能，但是这种过程中从原子级的理解仍然有广泛的难度，这是由于金属纳米颗粒的结构无法明确导致。随着超小结构的金属纳米簇材料的开发，该问题正逐渐能够得以解决。有鉴于此，中国科学院固体物理研究所伍志鲲等报道了从一系列结构类似的Au₂₅(SC₂H₄)₁₈，Au₂₄Cd(SC₂H₄Ph)₁₈，Au₂₄Hg(SC₂H₄Ph)₁₈通过分别和HSCH₂Ph-^tBu反应，转化为Au₂₄(SCH₂Ph-^tBu)₂₀，Au₂₄Cd(SCH₂Ph-^tBu)₂₀，≈5 nm Au纳米材料。

本文要点：

（1）

作者发现决定配体交换反应进行方式的关键在于材料的本体稳定性，进行配体交换反应或者结构转变。单晶X射线晶体学结果显示，当配体交换反应后，部分表面配体的构型发生翻转（通过NMR表征发现配体的构象变化是无法通过S_N2过程获得），说明该配体交换反应可能通过亲核取代（S_N1）反应机理进行。进一步的，作者通过理论计算模拟对反应中S_N1，S_N2反应机理情况进行比较进行验证。

作者介绍

伍志鲲，中国科学院固体研究所研究员、博士生导师。国家杰出青年基金获得者。研究领域：金属纳米团簇（配体保护的金属原子聚集体，对金纳米团簇来说，金属直径一般小于3纳米）的合成、结构、性质及其在环境、生物、能源等方面的应用研究,主持和参加包括中科院百人计划，国家自然科学基金优秀青年基金、面上基金，国家纳米重大研究计划，中科院国际创新团队，合肥物质科学中心方向性项目等科研项目。“反伽伐尼还原”（Anti-Galvanic Reduction, AGR）术语的提出者，另在金属纳米团簇的合成、结构、荧光及应用等方面取得一系列创新性成果。

参考文献

Nan Yan, Nan Xia, Zhikun Wu*

Metal Nanoparticles Confronted with Foreign Ligands: Mere Ligand Exchange or Further Structural Transformation? Small. 2020

DOI：10.1002/smll.202000609

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202000609