准确识别和深入理解纳米材料的缺陷位点有助于特定的缺陷-活性关系的构建。然而,具有表面空位缺陷的原子级精确的币金属纳米团簇(NCs)非常稀少,主要是由于在合成和分离这类有缺陷的NCs时面临的挑战。近日,华侨大学Geng-Geng Luo,山东大学Di Sun等报道了一种混合配体策略,用于合成具有固有手性和金属缺陷的铜氢纳米团簇[Cu57H20(PET)36(TPP)4]+(Cu57H20)。
本文要点:
1)作者通过实验和计算研究相结合,确定了该团簇的总体结构(包括氢化物)和电子结构。
2)晶体结构揭示了Cu57H20具有一个立方体状的Cu8内核,其嵌入在一个缺失一个角的金属配体壳层中,该壳层由Cu49(PET)36(TPP)4构成。在壳层的一个角上出现了单个Cu空位缺陷,类似于单空位缺陷多氧杂金属酸盐。
3)理论计算表明上述点缺陷导致一个表面氢化物暴露,形成一个μ3-H-,这在化学反应中是可以被接触的,这一点通过氘代实验得到了证实。此外,Cu57H20在硝基芳烃的加氢反应中表现出催化活性。
该工作为手性金属缺陷Cu和其他金属纳米团簇(NCs)的合成开辟了道路,包括探索它们在不对称催化中的应用。
Geng-Geng Luo, et al. Total Structure, Electronic Structure and Catalytic Hydrogenation Activity of Metal-Deficient Chiral Polyhydride Cu57 Nanoclusters. Angew. Chem. Int. Ed., 2023
DOI: 10.1002/anie.202306849