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首例以高核金属富勒烯为结构单元的富勒烯框架配合物

2023,07-24

近日,汕头大学詹顺泽副教授和暨南大学李丹教授研究团队在多层开普勒氯化铜(I)富勒烯配合物方面取得了重要研究进展,相关研究成果以“Symmetry-DrivenAssembly of a Penta-Shell Keplerate Cuprofullerene for MetallofullereneFrameworks”为题于2023年6月27日发表在《AngewandteChemie International Edition》上。

多层开普勒结构因其独特的结构和功能而受到广泛关注。大量的团簇开普勒结构被合成出来,但是合理地设计、预测并制备出多层开普勒结构仍然是极具挑战性的工作。

富勒烯C60分子是一种具有30个配位点的高对称性球形配体,如何充分利用其高对称性和多配位点这两个特点,制备出结构新颖的金属富勒烯配合物,是科学家研究的重点。

在本工作中,选用空间位阻更小、配位方式更加灵活的单原子Cl-作为辅助配体,以NH4+作为抗衡阳离子,在高对称性的C60模板分子的诱导下,制备出了以五层开普勒氯化铜(I)富勒烯为结构单元的二维(配合物1)和三维(配合物2)金属富勒烯框架配合物——二十面体五层开普勒氯化铜富勒烯,C60 @Cu 24 @Cl 44 @Cu 12 @Cl 12。这是首例以高核金属富勒烯为结构单元的富勒烯框架配合物。

本项研究充分利用C60分子的高对称性以及30个球面配位点的特点,用简单的方法制备了两例以五层开普勒氯化铜(I)富勒烯C60@Cu24@Cl44@Cu12@Cl12为结构单元的二维和三维金属富勒烯框架配合物。研究表明以富勒烯C60为核心的多层开普勒结构可能对可见光甚至近红外光有更高的吸收效率。

本项研究工作为开发以富勒烯C60作为模板的多层开普勒型金属富勒烯配合物及其框架材料和高效的金属富勒烯光功能材料提供了有益的借鉴。




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