第一作者：Si Li
通讯作者：臧双全、董喜燕
通讯单位：郑州大学、河南理工大学
配体保护的金属簇具有杂化性质，将无机核与有机配体壳无缝结合，赋予它们非凡的化学灵活性，并在不同领域释放出非凡的应用潜力。利用化学灵活性来扩大可用材料库和刺激新功能的开发正成为日益迫切的要求。
本综述聚焦于从结构分析中产生的化学灵活性的起源，包括团簇内键合、团簇间相互作用、团簇-环境相互作用、金属到配体的比例以及热力学效应。
首先简要概述了金属团簇的发展，并解释了M(I)/M(I/0)贵金属团簇之间的差异和共同点。
然后介绍了金属团簇的化学灵活性概念，以及其在化学、生物学和材料科学中的重要性。此外，区分了无机核中金属原子的键合特性，这些特性赋予了它们独特的化学灵活性。
金属团簇（以银为例）的尺寸和金属-金属键的重要性。
第2节深入探讨了金属团簇的结构分析、键合类别和热力学理论。详细分析了金属团簇的结构，包括金属-金属键合和金属-配体键合，以及热力学效应。
金属团簇的结构，包括金属核和有机配体壳层。
接下来的第3至7节，主要阐明了触发化学灵活性的机制、转化中的动态过程、由此产生的结构变化以及物理化学性质变化。
Au6-LMe和Au12-LMe之间的可逆结构转换。
第8节介绍了利用金属团簇及其组装体所出现的重要应用。概述了金属团簇的光学吸收、发光与传感、手性和CPL、磁性和EPR、电化学性质、催化性能和生物应用。
不同金属团簇在不同条件下的紫外-可见光谱，反映了它们的光学性质
最后，在第9节中，讨论了这一领域未来的挑战和机遇。
总结展望：
本综述深入探讨了金属团簇的化学灵活性，包括其结构分析、键合类型、热力学效应以及通过各种物理和化学诱导因素引发的反应。文章详细阐述了金属团簇在尺寸、结构和组成上的变化，以及这些变化如何影响团簇的物理化学性质。
结构与键合：金属团簇由金属原子或金属离子组成，具有1-3 nm的尺寸，通过金属-金属键和金属-配体相互作用稳定。这些团簇的内有机金属核与外部的有机配体壳层共同赋予了团簇独特的化学灵活性。
溶剂诱导反应：溶剂的极性、配位能力和沸点等特性对金属团簇的结构和稳定性有显著影响，能够诱导团簇发生结构转变。
化学诱导反应：外来金属源、非金属离子、氧化还原反应、氢化物、酸碱反应以及团簇间反应都可以作为化学诱导因素，引发金属团簇的结构转变。
物理诱导反应：光照射、温度变化、电刺激和压力等物理因素也能引起金属团簇的电子跃迁和结构变化。
尺寸扩展：金属团簇可以通过线性生长、二维生长、立方生长和层状扩展等方式实现尺寸扩展，这些生长模式对团簇的性质和应用具有重要影响。
性质与应用：金属团簇因其独特的光学吸收、发光、手性、磁性、电化学性质和催化性能而在生物传感、成像、药物传递和催化等领域显示出广泛的应用潜力。
未来挑战与机遇：尽管金属团簇的化学灵活性为其在材料科学中的应用提供了巨大潜力，但目前对于团簇生长机制的理解仍然有限。未来的研究需要深入探索团簇的生长模式、结构转变的动态过程以及团簇的稳定性和功能化策略。
标题：Chemical Flexibility of Atomically Precise Metal Clusters
期刊：Chemical Reviews
DOI：10.1021/acs.chemrev.3c00896
原创文章，作者：计算搬砖工程师，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/05/07/f8fbbbf969/