第一作者：雷振

通讯作者：蒋战果，王泉明

通讯单位：浙江师范大学，清华大学

研究内容：金纳米团簇的研究非常需要高产率和大规模合成。本文开发了一种“从团簇到团簇”方法，用预先形成的原子级精确Au₁₃前体来组装金纳米团簇。事实证明，这种简便的方法在合成著名的魔法簇[Au₂₅(SR)₁₈]⁻中非常有效，可以大规模制备高产率（总产率高达≈100%）的目标簇（基于金的克级）。该方法可用于合成10种不同R基团的Au₂₅簇。

“从团簇到团簇”的合成方法

要点一：合成概念基于[Au₂₅(SR)₁₈]^-的解剖结构。该结构可分为一个Au₁₃核和6个[Au₂(SR)₃]^-钉。为了合理合成[Au₂₅(SR)₁₈]^-，理想的是将预先形成的Au₁₃前体簇与[Au₂(SR)₃]-配合物反应。Au₂₅的产率很大程度上取决于Au₁₃前驱体的产率，因此需要一种高产率的Au₁₃合成方法。作者使用盐酸盐形式的羧酸盐官能化膦配体P(CH₂CH₂COOH)₃(L)实现了Au₁₃的高产率合成，并在适当的时候用于合成Au₂₅。

要点二：这种方法可成功应用于合成10种不同硫醇保护的Au₂₅,产率最高可达到100%，而且反应规模可达到克级。

图1：a)1⋅Cl的ESI-MS谱。插图：[Au₁₃(L')₈Cl₄]⁺(1) 的实验和模拟同位素模式。星号表示片段 [Au₁₃(L')₈Cl₃]²⁺。b)[Au₁₃(L')₈Cl₄]⁺(1) 在1⋅SbF6中的结构。c)合成的1⋅Cl和1⋅SbF₆在CH₂Cl₂/CH₃OH=1:1(v:v) 中的UV-Vis 吸收光谱。

图2：a)在试管中新鲜制备的NaAu₂₅(S-C₆H₃-2,4-DiCl)₁₈(Na⋅2)的照片。b)2的结构。c)Na⋅2和合成后的Na⋅2晶体的UV-Vis 光谱。d)合成的Na⋅2的ESI-MS谱。插图：Au₂₅(SR)₁₈⁻(2) 的实验和模拟同位素模式。星号表示片段Au₂₁(SR)₁₄^-。

图3：a)合成后的Na⋅3、Na⋅4、Na⋅5、Na⋅6、Na⋅7、Na⋅8、Na⋅9、Na⋅10和Na⋅11的UV-Vis 光谱。b)Na⋅4中的4、Na⋅8中的8、Na⋅9中的9、Ph₄P⋅9中的9、Na⋅10中的10、Na⋅11中的11的结构。

参考文献

Zhen Lei, Jiao-Jiao Li, Zi-Ang Nan, Zhan-Guo Jiang,* and Quan-Ming Wang*.Cluster From Cluster: A Quantitative Approach to Magic Gold Nanoclusters [Au₂₅(SR)₁₈]^-.Angew. Chem. Int. Ed. 2021,60, 14415-14419.