由于各种原因,近些年来,获得由直接Zn–Zn键组成的分子已成为非常热门的话题。低价有机锌化合物表现出显著的反应性,较大的Zn–Zn键气相物种表现出非常不寻常的绝缘性和金属性共存特性。然而,由于Zn原子在凝聚相中不容易形成团簇,因此到目前为止还缺乏在常温下合成纯无机类金属Znx单元的方法。
有鉴于此,德国马尔堡菲利普大学Stefanie Dehnen,Florian Weigend报道了靶向合成异金属团簇阴离子[K2Zn20Bi16]6-盐(1a),该盐由12个Zn原子构成的同原子亚基组成,同时还包括一个包含20个Zn原子和16个Bi原子的大分子结构。
文章要点
1)量子化学研究表明,1a中的一个内部{Zn12}单元代表一个真正的类金属锌团簇,以四中心键唯一结合在一起。该单元嵌入在多金属{Zn8Bi16}q−环(q=8…14)中,并通过三中心键和双中心键连接到该环上。
2)研究人员采用密度泛函理论(DFT)计算揭示了其多中心成键,团簇中心基本上为零价状态,以及弱的芳香性等特性。
异金属特性,显著的电子离域,以及罕见的纳米结构表明纳米杂化具有很高的潜力。
Eulenstein, A.R., Franzke, Y.J., Bügel, P. et al. Stabilizing a metalloid {Zn12} unit within a polymetallide environment in [K2Zn20Bi16]6−. Nat Commun 11, 5122 (2020)
DOI:10.1038/s41467-020-18799-6
https://doi.org/10.1038/s41467-020-18799-6