貨幣族異金屬團(tuán)簇具有獨(dú)特的金屬間相互作用,因此展現(xiàn)豐富的結(jié)構(gòu)類型和有趣的光物理性質(zhì)。模板策略(利用供體原子與金屬離子配位結(jié)合)對于調(diào)控金屬原子排列非常有效。例如,主族元素中心(C4–、N3–、O2–、S2–)的單原子陰離子模板在合成金(I)團(tuán)簇中發(fā)揮重要作用。同時,多原子陰離子模板合成也促進(jìn)了以各種無機(jī)陰離子為模板的銀(I)團(tuán)簇的發(fā)展。盡管具有豐富對稱配位位點(diǎn)的大型模板有利于構(gòu)建幣族金屬團(tuán)簇,采用陰離子模板策略合成高度有序的異金屬金(I)銀(I)團(tuán)簇仍然存在挑戰(zhàn)。
近期,清華大學(xué)王泉明教授研究團(tuán)隊和汕頭大學(xué)倪紹飛博士研究團(tuán)隊合作,成功使用超分子三聚氰胺二聚體作為模板,組裝了高度有序的六金(I)六銀(I)大環(huán)狀異金屬團(tuán)簇[μ6-(C3N6H3)3–]2–AuI6AgI6。該研究深入探討了超分子三聚氰胺二聚體模板對異金屬金(I)銀(I)團(tuán)簇的晶體結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)等方面的重要影響。
不同于以苯胺為模板形成的經(jīng)典的四面體形三金(I)一銀(I)團(tuán)簇([(μ3-PhN)Au3Ag(PPhpy2)3](BF4)2),超分子三聚氰胺二聚體模板調(diào)控的六金(I)六銀(I)團(tuán)簇[(μ6-C3N6H3)2Au6Ag6(PPhpy2)6](BF4)6具有大環(huán)結(jié)構(gòu),同時外圍多齒膦配體對于形成該大環(huán)結(jié)構(gòu)起了保護(hù)作用。該六金(I)六銀(I)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)中,模板超分子三聚氰胺二聚體[μ6-(C3N6H3)3–]2之間的距離為3.329(7) ?),NCI分析進(jìn)一步確認(rèn)其為弱相互吸引的非共價作用。 重要的是,該六金(I)六銀(I)團(tuán)簇固態(tài)時在紫外燈激發(fā)下展現(xiàn)出很強(qiáng)的藍(lán)色熒光(絕對量子效率20%),而以苯胺為模板形成的三金(I)一銀(I)團(tuán)簇的熒光則比較微弱(絕對量子效率1%)。理論研究表明,HOMO主要由模板三聚氰胺二聚體[μ6-(C3N6H3)3–]2貢獻(xiàn)。 該研究表明,通過π相互作用結(jié)合在一起的三聚氰胺二聚體在構(gòu)建大環(huán)狀六金(I)六銀(I)團(tuán)簇時充當(dāng)了有效的超分子模板。單晶結(jié)構(gòu)分析揭示了π堆疊的[μ6-(C3N6H3)3–]2內(nèi)部基團(tuán)在六金六銀原子的高度有序排列中起著關(guān)鍵作用,且該團(tuán)簇呈現(xiàn)優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)。進(jìn)一步的理論計算支持了模板在調(diào)控該團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)中的重要作用。綜上,該工作為利用超分子模板在構(gòu)建功能性異金屬團(tuán)簇方面提供了一種簡便有效的途徑。 論文信息 Heterometallic AuI6AgI6 Macrocyclic Cluster Templated by a Supramolecular Melamine Dimer Dr. Xiao-Li Pei, Cheng Ma, Dr. Zong-Jie Guan, Dr. Shao-Fei Ni, Prof.?Dr. Quan-Ming Wang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202301948