卤素掺杂调控金属有机配位结构

在表面化学领域，配位结构的转变可以由多种因素引起，如分子与金属的比例、覆盖率和温度等。近日，同济大学许维教授（点击查看介绍）课题组首次在超高真空条件下实现了通过卤素掺杂对金属有机配位结构的调控。

卤素掺杂在聚合物化学领域是制备导电材料的有效方法；而在表面化学中，卤素原子常常作为脱卤反应的副产物存在，影响反应的进一步发生。许维教授团队利用碱基衍生物9eG和金属Ni在Au(111)表面构建金属有机体系，发现通过在体系中引入卤素可实现对配位结构的转变及稳定。首先，通过比例调控可以实现两种配位结构G₃Ni₁和G₂Ni₂的可逆转变。进而在这两种结构中可控引入碘单质，发现碘原子会通过静电作用吸附在分子的特定位点处，引起结构的转变，形成碘原子稳定的G₃Ni₃I₃的三金属中心配位结构。对比实验表明碘原子的存在确实使该配位方式的金属有机体系在热力学上更加稳定。研究人员进一步发现，这种利用卤素掺杂调控金属有机结构的方法具有普适性，通过巧妙地引入过渡金属卤盐，他们成功利用氯原子和溴原子实现了对配位结构的调控，同时在9eG/Fe体系中得到验证。该工作对于进一步探究卤素对表面金属有机结构的影响及表面纳米结构的可控制备具有重要意义。

该成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，文章的第一作者为同济大学的博士研究生谢磊。

该论文作者为：Lei Xie, Chi Zhang, Yuanqi Ding, Prof. Dr. Wei Xu

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Structural Transformation and Stabilization of Metal–Organic Motifs Induced by Halogen Doping

Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 5077, DOI: 10.1002/anie.201702589

导师介绍

许维

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