孔祥建、龙腊生：高核稀土-过渡金属团簇的模块组装研究取得新进展

liulian

近日，我院孔祥建、龙腊生教授课题组在高核稀土-过渡金属（3d-4f）团簇的模块组装方面取得新进展，相关研究成果以“Synthetic Protocol for Assembling Giant Heterometallic Hydroxide Clusters from Building Blocks: Rational Design and Efficient Synthesis”为题发表在Cell出版社旗下的Matter期刊。
        从设计好的构筑基元出发，通过自下而上组装的方法合成目标产物是实现定向合成的重要途径，然而迄今人们对涉及大量配位键的构筑基元的认识仍然有限。因此，如何实现3d-4f团簇构筑基元的模块化组装仍是一项重大挑战。

        针对这一问题，我院孔祥建、龙腊生课题组基于其长期合成高核3d-4f团簇的经验，提出了一种利用结构基元组装高核3d-4f团簇的新方法。他们从晶体学数据库中挑选出多次出现的结构基元作为潜在的构筑基元，采用高分辨质谱检测这些结构基元的形成条件及演化机理，最后利用原位合成的目标结构基元作为组装模块，依照拓扑特征进行设计组装合成高核金属团簇，并成功合成出两例高核3d-4f团簇Ln76Ni88和Ln68Ni90，其中Ln76Ni88是目前已报道的最高核3d-4f团簇。有趣的是，该系列团簇的尺寸呈现出n ′ n ′ n的拓扑规则，Ln76Ni88具有5 ′ 5 ′ 3拓扑，Ln68Ni90具有7 ′ 3 ′ 3拓扑，而该课题组先前报道的同系列高核3d-4f团簇Ln52Ni56/Ln54Ni54（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 16796；Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 4532；Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2398）和Ln60Ni76（Chem. Commun., 2009, 4354）分别展示了3 ′ 3 ′ 3和5 ′ 5 ′ 3的拓扑。该系列团簇的合成不但丰富了高核3d-4f团簇结构，并对高核3d-4f团簇的定向设计与合成具有重要的指导意义。
       该工作是在我院孔祥建教授与龙腊生教授共同指导下完成，论文第一作者为我院2019级博士生杜明浩，已毕业生博士生郑秀英参与了部分工作。该研究工作得到了国家自然科学基金（项目批准号：21871224、21673184、21431005、21721001）的资助。
       论文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2590238520303118


       文章来源：厦门大学
       孔祥建，男，1979年12月出生，理学博士，助理教授。先后获卢嘉锡优秀研究生奖（2008）、全国优秀博士学位论文(2011)、中国化学会青年化学奖 (2012)、国家优秀青年基金（2014）、教育部霍英东青年教师基金（2016）、教育部青年长江学者（2016）。研究稀土簇合物、稀土-过渡金属簇合物与多孔配位聚合物的设计、组装及其性能研究。
       龙腊生，厦门大学化学与化工学院、固体表面物理化学国家重点实验室，教授，博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者、闽江学者特聘教授、福建省科技创新领军人才（首届）。曾获全国百篇优秀博士论文指导教师奖。中国晶体协会理事，中国《无机化学学报》编委，美国《Cryst. Growth Des.》编委。主要研究方向为：1）高核稀土及稀土-过渡金属簇的合成与磁性；2）铁电及磁电耦合材料设计与合成。主持过科技部973项目、国家基金重点项目等，作为研究骨干成员参与基金委创新研究群体以及重大研究计划重点项目等。已在Acc. Chem. Res., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, J. Am. Chem. Soc., Nature Communications, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等杂志上发表研究论文170余篇。相关工作被美国《化学工程新闻》 (C&EN 2007, May 21; C&EN 2007, October 29; C&EN 2017, January 02)、Nature (2007, 447, 1035)、Nature Nontechnology (2007, 2, 388-389)、美国化学会Heart Cut (2002, October 14，www.chemistry.org) 以及著名网站Physorg.com和physics inventions等选为研究亮点进行了报道。在磁热效应方面的研究工作被收录在美国《Quantum Molecular Magnets》专辑中。