研究?jī)?nèi)容:
準(zhǔn)金屬金簇在尺寸和結(jié)構(gòu)方面具有獨(dú)特的性質(zhì),是研究分子化合物與相應(yīng)金屬體相之間轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵中間體。在下文中,報(bào)道了僅由氧化態(tài)為0的金原子構(gòu)建的全膦保護(hù)的準(zhǔn)金屬Au20(tBu3P)8簇的合成。單晶 X 射線分析揭示了金原子高度對(duì)稱的空心立方八面體排列,類似于金塊狀結(jié)構(gòu)。量子化學(xué)計(jì)算表明,該簇可以描述為一個(gè)20電子的超原子。該化合物的光學(xué)性質(zhì)已顯示出類似分子的行為。
全膦穩(wěn)定的類金屬Au20簇,僅由氧化態(tài)為0的金原子構(gòu)建。雖然Au20(tBu3P)8的分子特征是預(yù)期的由于其大小,它們與類似面心立方的排列和金原子的氧化態(tài)形成對(duì)比。Au20(tBu3P)8的金屬核心結(jié)構(gòu)與理論預(yù)測(cè)一致,具有很高的對(duì)稱性。偏離四面體排列可能是由膦配體引起的。
在氧化態(tài)為零的情況下,金的其他類金屬團(tuán)簇化合物是否可獲得,從而開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域,即金的類金屬團(tuán)簇與單質(zhì)直接相關(guān),而不需要氧化還原化學(xué)反應(yīng)。這可能導(dǎo)致溶解單質(zhì)金和從分子前驅(qū)體獲得單質(zhì)金的可能性,而不需要氧化還原試劑。
圖1:(a)Au20(tBu3P)8的分子結(jié)構(gòu)。tBu官能團(tuán)用木棍表示。熱橢圓體設(shè)置為50% (金原子:黃色;磷原子:粉色)。(b)Au20(tBu3P)8的分子結(jié)構(gòu)以中心的Au12立方體為突出的多面體呈現(xiàn)。(c)Au20(tBu3P)8單晶的電子顯微圖。
圖2:(a)Au20(tBu3P)8在LB94/TZP理論水平上的Kohn-sham軌道和軌道能量圖。
圖3:(a)Au20(tBu3P)8的吸收光譜在實(shí)驗(yàn)上得到(黑色),理論上得到(藍(lán)色)。(b,c)490 nm (b)和317 nm (c)激發(fā)后,單探針波長(zhǎng)為Au20(tBu3P)8的典型瞬態(tài)。(d,e)化合物Au20(