以原子精度精确构建双金属团簇对理解它们的结构-性质相关性至关重要。然而，决定原子级精确团簇制备的化学因素（前驱体的电荷状态、配体的性质、掺杂剂的量等）的控制一直是一个挑战。近日，西北工业大学Chuanhao Yao，南方科技大学Cong-Qiao Xu等基于结构明确的Au₂₅(SR)₁₈团簇（SR = 硫醇配体）系统地研究了配体的空间位阻和电子效应、Au₂₅(SR)₁₈的电荷状态和掺杂剂的量这些可能决定AuCd团簇的结构的因素。

本文要点：

1）结果表明，当使用位阻较小的配体时，可以获得[Au₁₉Cd₃(SR)₁₈]^-团簇，而当使用位阻较大的配体时，获得Au₂₄Cd(SR)₁₈团簇。此外，带负电的[Au₂₅(SR)₁₈]^-团簇在Cd掺杂过程中容易形成[Au₁₉Cd₃(SR)₁₈]^-团簇，而当使用中性Au₂₅(SR)₁₈团簇作为前驱体时会生成Au₂₄Cd(SR)₁₈团簇。

2）有趣的是，[Au₁₉Cd₃(SR)₁₈]^-团簇和Au₂₄Cd(SR)₁₈团簇之间的可逆转变可以通过巧妙地操纵具有不同空间位阻的配体来实现。

3）通过引入过量的掺杂剂，作者成功制备了一种新型双金属团簇Au₄Cd₄(SR)₁₂，并完全确定了其整体结构，并通过密度泛函理论 (DFT) 计算阐明Au₄Cd₄(SR)₁₂的电子结构和手性。同时Au₄Cd₄(SR)₁₂团簇代表最小的具有手性的AuCd双金属团簇。

Huixin Xiang, et al. Identifying the Real Chemistry of the Synthesis and Reversible Transformation of AuCd Bimetallic Clusters. J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c05053

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c05053