具有多种有机主体的主体-客体溶液化学是一个重要且已确立的研究领域,而无机主体的使用是一个新兴的研究领域。最近,基于Keplerate型氧化钼的多孔球形簇,简写为{Mo132},已被用作有机客体的宿主。近日,魏茨曼科学研究学院Ronny Neumann等报道了在Keplerate团簇(该团簇内衬有磷酸根阴离子{Mo132PO4})内第一行过渡金属(M = Mn,Fe和Co)的合成控制包封。
本文要点:
1)作者对获得的M2+x {Mo132PO4}主体-客体化合物进行了31P NMR和ENDOR谱表征,证实了第一行过渡金属客体的封装。
2)磁化率测量表明,客体金属的包封多达10个当量时,其金属之间几乎没有磁相互作用,这表明每个客体金属都占据一个位点。
3)作者通过球形和彩色双像差校正电子显微镜结合能量过滤的TEM(EFTEM),可视化了肢体以及主体骨架中Mo原子和包封过渡金属的区别。
4)此外,作者使用可见光诱导的XPS进行化学分辨电测量(CREM)证实了M在{Mo132PO4}内的成功封装,并且进一步显示了光诱导的电子从M转移到Mo。
该工作的理解将提供进一步的工具,以在分子水平上控制多级组装,从而设计或决定所发展的材料的性质。主体{Mo132}与过渡金属客体之间的这种有针对性的电子转移可以用作无机化合物的光引发开关,并用于狭窄空间中的单中心光催化反应。
Eynat Haviv, et al. Guest Transition Metals in Host Inorganic Nanocapsules: Single Sites, Discrete Electron Transfer and Atomic Scale Structure. J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c05264