Angew. Chem.：高核Dy76团簇——新型融合双柱结构模型

高核稀土簇合物因其结构美学特性和在磁性、光学、催化等方面的潜在性能受到了高度关注。但由于其合成条件复杂多变以及尚未清晰的自组装机理，因此合理设计并构筑具有新颖结构模型的稀土簇合物仍然是一个挑战性难题。

最近南开大学卜显和教授（点击查看介绍）课题组选用呋喃羧酸类配体，在溶剂热条件下成功制备出一例Dy₇₆簇合物（图1a），这是目前报道的核数最高的镝簇合物，刷新了新的世界纪录。该簇合物由[Dy₃(μ₃-OH)₄]和[Dy₅(μ₄-O)(μ₃-OH)₈]两种结构单元构成，尺寸大小为2.6 × 2.8 nm。Dy₇₆可看作是由两个单柱状的Dy₄₈簇合物融合形成，这是一种全新的结构模型，在之前的稀土簇合物中还未被报道。

该双柱结构的Dy₇₆簇合物大致可分为三层，类似一个“汉堡包”（图1b）。上下两层完全相同的“面包”层为Dy₁₉，是由10个三角形通过共顶点构成的；而中间的“火腿”层Dy₃₈包括共顶点的8个四角锥和4个三角形。其对应的单柱结构基元Dy₄₈亦可通过改变合成条件单独得到，也具有类似的三层“汉堡包”结构（如图1d）。

图1. (a)和(b) Dy₇₆的单晶结构图；(c)和(d) Dy₄₈的单晶结构图。

作者采用逆合成的方法，成功实现了由融合双柱结构的高核簇Dy₇₆向单柱簇Dy₄₈的单晶转化。单晶衍射结果显示转化后的Dy₄₈与原位合成得到的Dy₄₈具有相同的结构和化学组成，而粉末衍射和质谱分析结果也证实了从Dy₇₆到Dy₄₈的成功转化，有力地支持了所提出的融合自组装机理。进一步质谱分析表明，无论Dy₇₆还是Dy₄₈，其金属簇骨架均具有良好的溶剂稳定性，在甲醇和水中可以保持长时间稳定，这为未来潜在的实际应用提供了保证。

图2. Dy₇₆融合自组装过程示意图

综上，该工作报道了一种新颖的融合双柱结构模型，为合成高核稀土簇合物提供了新的思路和借鉴。

这一成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，第一作者为南开大学材料科学与工程学院博士生李小雨，南开大学卜显和教授为通讯作者。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

A Giant Dy₇₆ Cluster: A New Fused Bi-Nanopillar Structural Model in Lanthanide Clusters

Xiao-Yu Li, Hai-Feng Su, Quan-Wen Li, Rui Feng, Hui-Yun Bai, Hua-Yu Chen, Jian Xu, and Xian-He Bu

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201903817

导师介绍

卜显和

https://www.x-mol.com/university/faculty/11803

（本稿件来自Wiley）