安徽大學手性配體直接合成手性Au38納米團簇研究取得進展

　　我們的左右手具有巧妙絕倫的對稱之美，然而，能使自已的左右手重合嗎?不可能!這就是手性。大至星系旋臂、行星自轉、大氣氣旋，小到礦物晶體、有機分子，從無生命的物體，到生命現象，無處沒有手性的倩影。手性是自然界的基本屬性。近年來，人們對單一手性化合物及手性功能材料的需求推動了手性科學的蓬勃發展，手性金屬納米團簇因其在光學、手性催化和其他重要方面都具有很大的潛在應用價值而越來越受到重視。原子精確的金納米團簇的不斷發展促使科學家們對原子精確的手性金納米團簇的研究產生了濃厚的興趣。

　　近年來，科學家們提出了幾種合成手性金納米團簇的方法：第一，利用手性配體或手性助劑直接合成；第二，手性穩定劑對非手性金納米顆粒進行修飾；第三，手性模版或非手性模版存在下進行手性組裝。基于這些合成方法，越來越多的手性配體和手性助劑應用于手性金納米團簇的合成，這也促使了很多不同精確原子數目的手性團簇的出現。但是，在手性金納米團簇的研究中，其手性的起源仍是一個還難以得到系統解決的科研難題。科學家們針對這一科研難題提出了三種可能性：手性起源于手性金屬核(金屬原子排列)、手性吸附模型、手性誘導和鄰接效應。一般而言，保護金納米團簇的手性配體能有效地誘導團簇手性的產生。

　　安徽大學化學化工學院朱滿洲教授和卡內基梅隆大學金榮超教授課題組在前期科研成果(Nano Lett. 2011, 11, 3963；ACS Nano 2011, 5, 8935；Nanoscale 2013, 5, 7589)的基礎上再次在手性金納米團簇研究上實現突破。首次實現手性配體直接合成手性Au38納米團簇，而這一特殊的團簇既擁有固有手性Au38核心，同時也存在外層手性配體的手性誘導。雙重影響下的Au38納米團簇的手性信號(CD信號)出現了明顯的變化，這進一步證明了內核的金屬原子排列和配體外殼對手性的產生有著至關重要的作用。通過簡便直接的方法合成高純度Au38手性納米團簇，這為團簇的手性催化及其他應用研究創造了有利條件。

　　另外，朱滿洲課題組近期在《美國化學會志》發表了金納米團簇的相關研究論文(J. Am. Chem. Soc., 2014, 136 (8), 2963–2965)。基于之前在硒醇配體保護的金納米團簇研究的基礎上(Nanoscale，2012, 4, 4161；2013, 5, 1176)，該研究報道了首個硒醇保護的金納米團簇的(Au24(SePh)20)的晶體結構，從整體來看，Au24結構非常對稱，就像一只展翅飛舞的蝴蝶。該結構含有兩種新的構型：五聚體(Au5(SeR)6)和Au8核，這兩種新的構型為理解金納米團簇的結構和生長提供了新的觀點。該研究成果通過對晶體結構的解析，進一步明確硒配體保護的金納米團簇與硫醇配體保護的金納米團簇之間的差異，從而更好的解釋配體是怎樣影響金納米團簇物理化學性質。