由于低Cu(I)/Cu(0)半电池还原电位引起的固有不稳定性，与其Ag和Au同系物相比，含Cu(0)的铜纳米团簇非常罕见。近日，山东大学Di Sun，江苏师范大学Yang Yang等报道了一个八电子超原子铜纳米团簇 [Cu₃₁(4-MeO-PhC≡C)₂₁(dppe)₃](ClO₄)₂ (Cu₃₁, dppe = 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane)。

本文要点：

1）单晶 X 射线衍射结构测定表明，Cu₃₁具有固有的手性金属内核，该金属内核由环绕实心二十面体 Cu₁₃ 核的两组三个 Cu₂ 单元的螺旋排列产生，并进一步被 4-MeO-PhC≡C- 和 dppe 配体保护。

2）Cu₃₁是第一个携带8个自由电子的铜纳米团簇，这一点通过电喷雾电离质谱、X射线光电子能谱和密度泛函理论计算得到了进一步证实。

3）研究表明，Cu₃₁具有近红外（750-950 nm，NIR-I）吸收和近红外（1000-1700 nm，NIR-II）发射，这在铜纳米团簇家族中是特殊的，赋予它在生物应用方面具有巨大的潜力。

4）值得注意的是，与相邻簇紧密接触的 4-甲氧基对于Cu₃₁簇的形成和结晶至关重要，使用2-甲氧基苯基乙炔配体获得的是铜氢簇 Cu₆H 或 Cu₃₂H₁₄。

该工作不仅展示了铜超原子的新成员，而且还表明在可见光范围内不发光的铜纳米团簇可能会在深近红外区域发光。

Tao Jia, et al. Eight-Electron Superatomic Cu₃₁ Nanocluster with Chiral Kernel and NIR-II Emission. J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c02215

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02215