通讯作者：Hannu Hakkinen
通讯单位：芬兰于韦斯屈莱大学
研究内容：
高分辨率电喷雾电离离子迁移率质谱法揭示了普遍存在的、经过充分研究的 Au25(SR)18簇的气相异构体，以阴离子和阳离子形式存在。异构体结构的相对丰度可以通过离子源内激活来控制。测得的新异构体的碰撞截面与最近的理论预测 (Matus, M. F.; et al. Chem. Commun. 2020, 56, 8087) 非常一致，该预测与Au25(SR)18异构体相对应，该异构体通过简单的金核旋转而不破坏任何Au-S键，在能量上与已知的基态结构紧密相连，并在拓扑上与已知的基态结构相连。结果表明，导致硫醇保护的金簇异构化的结构动力学可能在它们的气相反应中起重要作用，并且异构化可以通过外部刺激来控制。
要点一：
同分异构很重要，因为许多测量，例如光学吸收光谱，都是由所有同分异构贡献的系综测量。在极端情况下，微小的异构体甚至可以支配某些性质。该研究对两种异构体分子之间的相互转变过程进行观测，首次表明可以在气相中控制硫醇保护的金簇异构体之间的相互转化。
要点二：
这项研究可能为详细研究其结构动力学开辟新的途径，与更好地了解物理、光学和化学性质。目前更有人假设炔基保护的 PtAu24簇的类似拓扑异构体可以存在于气相中。
图1：[Au25(2-PET)18]的结构。(a) 实验晶体结构（主要异构体）。(b) DFT -弛豫（次要）异构体结构。(c) 异构化过程中 Au13核心转变的图示。
图2：甲苯/甲醇中 Au25(2-PET)18样品的 ESI-IM-MS 光谱。插图显示对应于 [Au25(2-PET)18]的最丰富峰的到达时间分布。(a) 负模式质谱。(b) 正模式质谱。
图3: [Au25(2-PET)18] 的源内激活。(a) 不同活化电压下离子在7393 m/z 处的IM 到达时间分布。(b) 作为激活电压函数的漂移峰的相对强度。
参考文献
Elina Kalenius, Sami Malola, María Francisca Matus, Rania Kazan, Thomas Burgi, and Hannu Hakkinen*. Experimental Confirmation of a Topological Isomer of the Ubiquitous Au25(SR)18 Cluster in the Gas Phase. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 1273–1277.
