精确控制合成Au36(SR)24金原子簇(SR = SPh,SC6H4CH3, SCH(CH3)Ph,SC10H7)

近十几年来,具有原子精确的金原子簇(Au_nL_m)逐渐发展成一种新型可靠的金纳米材料。在本研究中,报道一种简单实用合成脂肪或者芳香巯基保护Au₃₆(SR)₂₄金原子簇的方法。通过“尺寸聚焦”方法,成功地获得Au₃₆(SCH(CH₃)Ph)₂₄,Au₃₆(SC₆H₄CH₃)₂₄,Au₃₆(SPh)₂₄及Au₃₆(SC₁₀H₇)₂₄等金原子簇。这些原子簇通过UV-Vis光谱,电喷雾(ESI)和基质辅助激光解析飞行时间(MALDI)质谱以及TGA等表征进行了进一步的确定。同时发现在UV-Vis光谱中,芳香巯基保护Au₃₆(SR)₂₄金原子簇发生了明显的红移现象;例如与Au₃₆(SCH(CH₃)Ph)₂₄原子簇相比,萘巯基保护的Au₃₆(SC₁₀H₇)₂₄原子簇在570 nm左右的吸收峰发生了13 nm的位移。     

新型富勒烯C60有机钴配合物(η2-C60)(η5-RC5H4)CoPPh3 (R=H,CO2Et)的合成及性质研究

鉴于富勒烯C₆₀所具有的缺电子烯烃的特性¹以及CpCo(PPh₃)₂可与烯或炔反应生成钴杂环有机化合物,^2,3 因此我们设想如果用C₆₀代替烯、炔,令其与η⁵-RC₅H₄Co(PPh₃)₂(1) 或η⁵-RC₅H₄Co(PPh₃)(PhC≡CPh)(2)反应,则应得到一类新型的富勒烯C₆₀有机钴杂环化合物。然而与这一设想不同的是,上述反应并未得到预期的C₆₀钴杂环有机物,所得到的却是另一类新型的有机钴C₆₀衍生物(η²-C₆₀)(η⁵-RC₅H₄)CoPPh₃(3).此外,我们发现当3或2同I₂反应时,可生成C₆₀或PhC≡CPh配体被I₂置换产物η⁵-RC₅H₄Co(PPh₃)I₂(4)。     

金纳米团簇在盐酸和十二硫醇刻蚀作用下的原位生长动力学研究

了解金属纳米团簇的形成机制对于进一步发展其化学制备方法是必要的。我们利用盐酸(HCl)和十二硫醇(RSH)共同刻蚀L₃ (L₃: 1, 3-双二苯基膦丙烷)包覆的多分散性的Au_n (15 ≤ n ≤ 60)团簇成功制备出单分散性的Au₁₃(L₃)₂(SR)₄Cl₄纳米团簇,并结合原位同步辐射X射线吸收谱、原位真空紫外-可见吸收光谱和质谱技术,研究了Au₁₃(L₃)₂(SR)₄Cl₄纳米团簇的动力学形成过程。结果表明,Au团簇从多分散到单分散的转变经历了3个明显不同的动力学步骤。首先,尺寸较大的多分散金属团簇Au_n主要在HCl刻蚀作用下,形成尺寸较小的亚稳的中间产物Au₈–Au₁₁团簇。然后,这些中间产物与反应溶液中已有的Au(Ⅰ)-Cl物种反应,并与SR发生部分配体交换,逐渐长大为由SR和L₃保护的Au₁₃团簇。最后,形成的Au₁₃团簇经过一个较缓慢的结构重组过程,最终形成稳定的Au₁₃(L₃)₂(SR)₄Cl₄的纳米团簇。     

基于偶氮桥连的新型双铁羰基配合物:Fe2(N2C5H10)(CO)6-x (PR3)x的合成及衍生

具有五元环结构的偶氮化合物4,4-二甲基-4,5-二氢-3H-吡咯（N₂C₅H₁₀）,与Fe₃（CO）₁₂在甲苯中加热回流反应,生成双铁六羰基配合物Fe₂（N₂C₅H₁₀）（CO）₆（1）.反应中N=N双键被还原,配体以（N₂C₅H₁₀）^2-的形式与Fe^IFe^I配位,形成具有蝶形结构的34e^-化合物.研究了在脱羰基试剂Me₃NO存在条件下,1和单齿膦配体PR₃反应生成Fe₂（N₂C₅H₁₀）-（CO）₅（PR₃）（PR₃=PPh₃,2a;PCy₃,2b）单取代配合物.光照条件下,化合物1中的CO配体还可以被双齿膦配体dppe[dppe=1,2-C₂H₄（PPh₂）₂]和dppbz[dppbz=1,2-C₆H₄（PPh₂）₂]取代,生成产物的类型和膦配体的夹角相关.与夹角较大的dppe反应,生成桥连产物Fe₂（N₂C₅H₁₀）（CO）₄（μ-dppe）（3a）;而与刚性较大的dppbz反应时,Fe₂（NR）₂的蝶形结构打开呈四元环;其中一个Fe上的CO被取代,dppbz与该Fe中心螯合,生成具有桥连CO的化合物Fe₂（N₂C₅H₁₀）（μ-CO）（CO）₄（κ²-dppbz）（3b）.合成具有Fe^I-CO-Fe^I结构的羰基化合物,一直是模拟[FeFe]氢化酶活性中心还原态结构Fe₂（SR）₂（μ-CO）-（CO）_5-xL_x的重要挑战.该类Fe₂（NR）₂（CO）_6-x（PR₃）_x化合物的合成,能为探索模拟[FeFe]氢化酶活性中心结构提供新的途径和思路.以上化合物均通过核磁[³¹P（¹H）NMR]、红外光谱（IR）、元素分析及X射线单晶结构衍射等表征.     

基于乙硫基取代的三层酞菁铕二聚体修饰ITO电极构筑电化学多巴胺和尿酸传感器

通过在水平和垂直两个方向上来扩展酞菁配合物的共轭结构, 合成了三明治三层酞菁铕二聚体配合物[Pc(SC₂H₅)₈]₂Eu₂[BiPc(SC₂H₅)₁₂]Eu₂[Pc(SC₂H₅)₈]₂, 使用Quasi-Langmuir-Sh?fer(QLS)方法将配合物薄膜修饰在氧化铟锡导电玻璃(ITO)电极表面, 利用多种谱学手段对配合物分子在薄膜内的排列进行表征, 发现分子采取J聚集模式Edge-on排列在ITO电极表面, 该薄膜具有良好的半导体性质, 导电率高达8.86×10^-5 S/cm. 将配合物薄膜修饰的ITO电极成功应用于多巴胺(DA)和尿酸(UA)的电化学灵敏检测, 最低检测限分别达到1.35和1.64 μmol/L, 灵敏度分别达到110和186.5 mA·μL·mol^-1 ·cm^-2.     

三苯基膦:转换硫醇保护的纳米粒子成[Au_(25)(PPh_3)_(10)(SR)_5Cl_2]~(2+)（英文）

我们在此报道了一种未曾发现的有趣现象:尽管[Au_(23)(SC_6H_(11))_(16)]-、Au_(24)(SC_2H_4Ph)_(20)(Ph:苯环)、Au_(36)(TBBT)_(28)(TBBTH:对叔丁基苯硫酚)、Au_(38)(SC_2H_4Ph)_(24)、混合Au_x(SC_2H_4Ph)_y团簇及3nm的金纳米粒子有不同的组成、结构、尺寸和保护性硫醇配体,但它们在三苯基膦(PPh_3)作用下,均能统一地经由亚稳的[Au_(11)(PPh_3)_8Cl_2]~(2+)最终转化为稳定的双二十面体[Au_(25)(PPh_3)_(10)(SR)_5Cl_2]~(2+)(SR:硫醇配体)。换句话说,三苯基膦是这些硫醇保护的纳米粒子的统一转化器。然而,聚乙稀吡咯烷酮(PVP)/柠檬酸盐(Citrate)保护的金纳米粒子和[Ag_(25)(SPhMe_2)_(18)]-(Me:甲基)在同样的条件下,却不能转化为[Au_(25)(PPh_3)_(10)(SR)_5Cl_2]~(2+)或[Ag_(25)(PPh_3)_(10)(SR)_5Cl_2]~(2+),暗示了硫醇保护的金纳米粒子具有与三苯基膦反应的独特性能。另外,我们考察了配体对双二十面体[Au_(25)(PPh_3)_(10)(SR)_5Cl_2]~(2+)团簇荧光性能的影响。     

巯基保护的中空金纳米球

基于全统一模型和密度泛函理论(DFT)计算,我们提出了具有高对称性和稳定性的巯基保护的中空金纳米球Au₆₀(SR)₂₀的原子结构。Au₆₀(SR)₂₀由一个二十面体Au₅₀富勒烯中空笼子(由20个四面体Au₄融合构成)和10个[―RS―Au―SR―]订书针结构组成,并遵循“分离和保护”规则。DFT计算表明,这种空心Au₆₀(SR)₂₀纳米球具有大的带隙(1.3 eV)以及在笼中心的核独立化学位移(NICS)为负值(−5),表明其高度的化学稳定性。此外,四面体Au₄单元中心的NICS值远大于空心笼中心的NICS值,表明Au₆₀(SR)₂₀的总体稳定性可能来自每个四面体Au₄单元的局部稳定性。正的谐波振动频率说明Au₆₀(SR)₂₀纳米球至少是势能表面的局部最小值。另外,我们还通过融合四面体Au₄层设计了双层中空金纳米球,表明调整中空金纳米球壳层厚度是可行的。最后,我们还介绍了更大的中空金纳米球Au₁₈₀(SR)₆₀的设计。这项工作提供了可控设计中空金纳米球的新策略。     

双核钯配合物[Ph2P(o-C6H4CO)PdCl]2·2CH2Cl2的合成、结构和催化氢化性能研究

合成了双氯桥双核钯配合物[Ph₂P(o-C₆H₄CO)PdCl]₂·2CH₂Cl₂进行了元素分析、红外光谱表征和晶体结构测定,研究了其催化氢化性能。在30～80℃、氢分压1.0～5.0MPa的范围内。发现该配合物是催化氢化丙烯酸为丙酸的有效催化剂。晶体[Pd₂Cl₂(C₁₉H₁₄OP)₂]·2CH₂Cl₂属P1空间群,a=0.9304(3)nm,b=1.0392(2)nm,c=1.1062(3)nm;a=102.78(2),B=97.35(3),γ=95.25(2),V=1.0264nm³,M=1032.17,Z=1,D_c=1.670g/cm³,u=13.695cm^-1,F(000)=512,用1945个独立衍射精修结构,最终R=0.036.     

Ru(bpy)2(NCS)2染料敏化CdS/Zn2+TiO2复合半导体纳米多孔膜的光电化学

采用水热法合成了Zn²⁺离子掺杂的TiO₂纳米粒子[Zn²⁺掺杂量0.5%(物质的量的比)],并用光电化学方法研究了经Ru(bpy)₂(NCS)₂(bpy=2,2′bipyridine₄,4′dicarboxylicacid)分别敏化的掺杂Zn²⁺的TiO₂电极(简写为Zn²⁺-TiO₂)和CdS/Zn²⁺-TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极的光电化学行为.实验证明Ru(bpy)₂(NCS)₂敏化CdS/Zn²⁺-TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极比单独敏化Zn²⁺-TiO₂电极的光电转换效率高,且敏化Zn²⁺TiO₂电极和敏化CdS/Zn²⁺TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极比Zn²⁺-TiO₂电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动.在360600nm范围内,Ru(bpy)₂(NCS)₂敏化CdS/Zn²⁺-TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极光电转换效率最好.     

trz-Cl-Cu-PMo12的合成、 表征及催化氧化碘离子性能

以H₃PMo₁₂O₄₀为前驱体, 采用水热法使1,2,4-三氮唑-3-甲酸进行原位脱羧后, 合成了1,2,4-三氮唑修饰的Keggin型多金属氧酸盐基金属-有机框架化合物(trz-Cl-Cu-PMo₁₂), 并通过X射线单晶衍射、 红外光谱(IR)、 热重分析(TG)、 X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)及元素分析等手段对其进行了表征. X射线单晶衍射及元素分析表明, 该晶体化合物的结构式为[Cu₆Cl_0.5(C₂H₂N₃)₄][PMo₁₂O₄₀][Cu₆Cl_0.5(C₂H₂N₃)₄], 且由1个经典的 Keggin 型[PMo₁₂O₄₀]^3-和2个[Cu₆Cl_0.5(C₂H₂N₃)₄]^1.5+以近似中心对称的方式构成, 各组分之间通过超分子作用形成一维(1D)~三维(3D)结构. 催化性能研究结果表明, 该非均相催化剂在催化过氧化氢氧化碘离子为碘单质的反应中, 经4 min 35 s到达终点时, 反应速率高达1.42×10^-5 mol·L^-1· s^-1, 碘单质生成速率提高了约551倍. 催化剂重复使用8次, 转化率仍然高达99.6%, 表现出优异的催化活性, 且具有良好的可重复性.     

合成高产率的Au21(SR)15纳米簇

近年来,精确原子个数的金纳米簇因其在催化、生物医药、传感等领域具有潜在应用而备受关注。本研究中使用金刚烷硫醇(HS-Adam)作为配体制备了Au₂₃(S-Adam)₁₆纳米簇。在室温条件下,通过HS-Adam刻蚀Au₂₃(S-Adam)₁₆纳米簇,得到了纯度较高的Au₂₁(S-Adam)₁₅,其转换率可达20% (根据金原子计算)。并通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis),电喷雾(ESI)和基质辅助激光解析飞行时间(MALDI)质谱以及热重分析(TGA)对合成的金纳米簇进行表征。     

The effects of surface ligands and counter cations on the stability of anionic thiolated M12Ag32 （M=Au,Ag） nanoclusters

The stabilities of [M12Ag32（SR）30]4- （M = Ag, Au and SR = SPhF2, SPhCF3, SPhF） clusters having the same structure but different surface ligands or counter cations were systematically studied. It was clearly revealed that a subtle structural change in the surface ligands or counter cations could significantly alter the overall stability of [M12Ag32（SR）30]4 although they all had an electronic structure of 18-electron superatom shell closure. SPhF2 was found as a better surface ligand than SPhCF3 or SPhF to stabilize [M12Ag32（SR）30]4-. And the use of more bulky [（PPhj）2N]＋ as the counter cations was revealed to be more deleterious to the overall stability of [M12Ag32（SR）30]4- clusters than PPh4＋. [Au12Ag32（SR）30]4- was much more stable than [Ag44（SR）30]4 with the same surface ligands and counter cations. An exceptional stability was observed on （PPh4）4[Au12Ag32（SPhF2）30] which was stable in DMF for more than 8 days in air at 80 ℃. More research efforts are still needed to deeply understand why a small structural change could result in a significant change in the stability of noble metal nanoclusters.     

Highly Efficient Synthesis of Au130(SPh-Br)50 Nanocluster

We reported the synthesis of Au₁₃₀(SPh-Br)₅₀(Br-Ph-SH=4-bromothiophenol) nanocluster with high purity and high yield via "size focusing" and "ligand exchange" processes. The time of synthetic process was significantly reduced compared with previous synthetic routine. Au₁₃₀(SPh-Br)₅₀ was determined by UV-Vis absorption spectroscopy and matrix-assisted laser desorption ionization(MALDI) mass spectroscopy. Thermo-gravimetric analysis (TGA) and size-exclusion chromatogram(SEC) analyses confirmed the purity of Au₁₃₀(SPh-Br)₅₀. The yield of gold nanoclusters was 20% (based on HAuCl₄).     

The reaction of (μ-H)2Os3(CO)9(PPh3) with ethylene affords the ethylidene complex (μ-H)2Os3(CO)9(PPh3)(μ-CHCH3)

The product isolated from the reaction of (μ-H)₂Os₃(CO)₉(PPh₃) with ethylene is shown to be the ethylidene complex (μ-H)₂Os₃(CO)₉(PPh₃)(μ-CHCH₃) (1) rather than the ethylene complex (μ-H)(H)Os₃(CO)₉(PPh₃)(C₂H₄), as previously claimed. The characterization of 1 is based on a combination of ¹H and ¹³C NMR results. The ¹H NMR data (δ 6.84 (1 H_D), 2.53 (3 H_C), J(CD) = 7.4 Hz) establish the presence of the ethylidene moiety, whereas detailed analysis of the 1-D and 2-D ¹³C NMR spectra of ¹³CO-enriched 1 indicates the relative positions of the ethylidene, hydride, and phosphine ligands on the triosmium framework.     

Synthesis and Crystal Structure of {(PPh3)AgS2P (OCH2Ph)2}2

A binuclear complex, {(PPh₃)AgS₂P (OCH₂Ph)₂}₂, has been synthesized and structurally determined using X-ray diffraction.     

Synthesis and structure of Au19Ag4(S-Adm)15 nanocluster: Polymorphs and optical properties

Polymorphism is a common phenomenon in nature.Here,we report one-pot wet chemical method to synthesize two polymorphs of Au₁₉Ag₄(S-Adm)₁₅ nanocluster protected by 1-adamantanethiol(HSAdm),which adopt P-1 and P2₁/c space group respectively.The crystal structures of two polymorphs were determined by X-ray crystallography.Compared to the previously reported Au₁₉Ag₄(S-Adm)₁₅nanocluster adopting P2₁/n space group,polymorphs of Au₁₉Ag₄(S-Adm)₁₅ with P-1 and P2₁/c space group show the different optical properties.Moreove r,Au₁₉Ag₄(S-Adm)₁₅ with P-1 space group exhibits good thermal stability.Meanwhile,we investigated the effect of solvent and molar ratio of metal precursors on the polymorphs.This work provides an insight to polymorphs of metal nanoclusters.     

An unexpected molybdenum(0) complex with “MoP6” coordination: crystal structure of [Mo{P(CH2CH2PPh2)3}2] · C5H10

The reaction of trans-[Mo(N₂)₂(PPh₂Me)₄] with the tripodal phosphine tris(2-diphenylphosphinoethyl)phosphine, PP₃, in benzene has been studied. The product was recrystallized from a mixture of benzene and petroleum ether to give [Mo(PP₃)₂]·C₅H₁₀, whose crystal structure shows a distorted octahedral “MoP₆” coordination with both phosphines acting as tridentate ligands.     

Attempts at stepwise reduction of the carbon-nitrogen triple bond of a nitrile at two metal centres: study of the reactivity of [(CO)(PPh3)2Re( (μ-NCHPh)Ru(PPh3) 2(PhCN)] towards tetrafluoroboric acid and dihydrogen

The reaction of [(CO)PPh₃)₂Re(μ-H)₂(μ-NCHPh)Ru(PPh₃)₂(PhCN)] (2) with HBF₄-Me₂O generates [(CO)PPh₃)₂Re(μ- H)₂(μ,η¹,η²HNCHPh)Ru(PPh₃)₂(PhCN)][BF₄] (3). Monitoring the reaction by NMR spectroscopy shows the intermediate formation of [(CO)(PPh₃)₂ HRe(μ-H)₂(μ-NCHPh)Ru(PPh₃)₂(PhCN)][BF₄] (4). Attempted reduction of the imine ligand by a nucleophile (H⁻ or CN⁻) failed, regenerating 2. Under dihydrogen at 50 atm, 3 is slowly transformed into [(CO)(PPh₃)₂HRe(μ-H)₃Ru(PPh₃)₂(PhCN)][BF₄] (5) with liberation of benzyl amine.