live chat
live chat
咨询电话:021-58952328
Angew. Chem. :解纠缠高核异金属团簇自主装背后的各种影响因素2024-08-30
多核金属配合物,特别是含镧系元素的团簇,在材料科学中具有重要地位,其光学和磁学性质在多个领域有广泛应用。最初,这些团簇的发现是偶然的,但现代合成技术,如“配体控制的水解”,使我们能够有目的地构建这些复杂结构。这种方法通过预先占据金属配位点来控制水解过程,成功合成了多种结构和多达140个镧系原子的团簇。然而,合成条件对镧系金属团簇结构影响极大,结果难以预测。因此,迫切需要解析这些复杂因素,以便在特定条件下获得目标结构和性质的团簇。

1
近期,南方科技大学郑智平教授的研究团队在探索Dy3+和Ni2+离子共水解反应的领域取得了突破,通过精心调整有机碱三乙胺(TEA)的用量,实现巨型镧系-过渡异金属团簇的靶向合成。该研究深入分析了碱浓度、反应温度和持续时间对最终产物结构的影响,揭示了如何通过调整反应条件来操纵团簇的结构和性质,为精确合成目标结构的簇合物提供了关键性指导,并为进一步探索其在催化剂和分子反应器等领域的应用奠定了基础。

2
研究发现,微小的反应条件差异在决定不同簇物种的组装中起着关键作用。簇1的结构比簇2更紧凑,表明其热力学上更稳定。产物的结晶状态由动力学和热力学控制的竞争平衡决定,这一平衡受反应条件的优势影响。增加碱量促进产物2的形成,而延长反应时间或提高温度则有利于产物1的形成。

结构上,这两种阳离子簇紧密相关,均呈现空心立方体结构,其特征是多壳多面体金属羟基核被水解限制配体所包裹。此外,立方体的外部尺寸、笼状结构中的空腔形状和大小存在一定差异。空心立方体结构可视为由两种类型的二级结构单元组成,一种是占据立方体顶点的具有三重连接的单元,另一种是形成立方体棱的不同但相关的桥接单元。

3
在针对巨型镧系-过渡金属团簇的靶向合成研究中,该团队不仅展示了通过精确控制合成条件可以获得结构多样且复杂的团簇,而且还揭示了反应条件对产物结构的重大影响。这些发现对于理解和设计具有特定性质和功能的团簇具有重要意义,为材料科学和化学领域的发展提供了新的见解。此外,这对于开发新型催化剂、吸附剂和分子反应器具有重要意义,有望在材料科学、纳米技术、环境科学等多个领域产生广泛影响。

文信息

Unraveling the Intertwining Factors Underlying the Assembly of High-Nuclearity Heterometallic Clusters

Na Xu, Wanmin Chen, Jun Miao, Yousong Ding, Zhiping Zheng

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202409109

web聊天