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首例以高核金屬富勒烯為結(jié)構(gòu)單元的富勒烯框架配合物
近日，汕頭大學(xué)詹順澤副教授和暨南大學(xué)李丹教授研究團(tuán)隊(duì)在多層開普勒氯化銅(I)富勒烯配合物方面取得了重要研究進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Symmetry-DrivenAssembly of a Penta-Shell Keplerate Cuprofullerene for MetallofullereneFrameworks”為題于2023年6月27日發(fā)表在《AngewandteChemie International Edition》上。
多層開普勒結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能而受到廣泛關(guān)注。大量的團(tuán)簇開普勒結(jié)構(gòu)被合成出來，但是合理地設(shè)計(jì)、預(yù)測并制備出多層開普勒結(jié)構(gòu)仍然是極具挑戰(zhàn)性的工作。
富勒烯C60分子是一種具有30個(gè)配位點(diǎn)的高對(duì)稱性球形配體，如何充分利用其高對(duì)稱性和多配位點(diǎn)這兩個(gè)特點(diǎn)，制備出結(jié)構(gòu)新穎的金屬富勒烯配合物，是科學(xué)家研究的重點(diǎn)。
在本工作中，選用空間位阻更小、配位方式更加靈活的單原子Cl-作為輔助配體，以NH4+作為抗衡陽離子，在高對(duì)稱性的C60模板分子的誘導(dǎo)下，制備出了以五層開普勒氯化銅(I)富勒烯為結(jié)構(gòu)單元的二維（配合物1）和三維（配合物2）金屬富勒烯框架配合物——二十面體五層開普勒氯化銅富勒烯，C60 @Cu 24 @Cl 44 @Cu 12 @Cl 12。這是首例以高核金屬富勒烯為結(jié)構(gòu)單元的富勒烯框架配合物。
本項(xiàng)研究充分利用C60分子的高對(duì)稱性以及30個(gè)球面配位點(diǎn)的特點(diǎn)，用簡單的方法制備了兩例以五層開普勒氯化銅(I)富勒烯C60@Cu24@Cl44@Cu12@Cl12為結(jié)構(gòu)單元的二維和三維金屬富勒烯框架配合物。研究表明以富勒烯C60為核心的多層開普勒結(jié)構(gòu)可能對(duì)可見光甚至近紅外光有更高的吸收效率。
本項(xiàng)研究工作為開發(fā)以富勒烯C60作為模板的多層開普勒型金屬富勒烯配合物及其框架材料和高效的金屬富勒烯光功能材料提供了有益的借鑒。
