【人物与科研】暨南大学李丹教授/汕头大学詹顺泽副教授团队JACS：高核铜(I)富勒烯核壳结构配合物

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导语

自C₆₀富勒烯分子被发现以来，以C₆₀为代表的富勒烯及其衍生物，如外联金属富勒烯、内嵌金属富勒烯、有机富勒烯衍生物、富勒烯超分子、富勒烯掺杂功能材料等，一直是化学与材料科学的研究热点。相对于单纯的富勒烯分子，这些衍生物在光、电、磁等方面更具有优良的性质，在功能材料开发方面更具有广泛的应用前景。近日，继在通过超分子配位组装策略成功地制备出具有土星环状结构的C₆₀-咪唑铜超分子化合物（Chem. Commun., 2020, 56, 3325）之后，汕头大学詹顺泽副教授/暨南大学李丹教授研究团队在高核铜(I)富勒烯核壳结构配合物研究方面又取得了新的突破（J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 5943 ）。

詹顺泽副教授简介

詹顺泽，博士，汕头大学副教授，硕士生导师。在J. Am. Chem. Soc., Chem. Commun., Chem. Eur. J., Inorg. Chem.等期刊发表论文共20多篇。曾获广东省科学技术一等奖（第五完成人）。已经完成1项国家自然科学基金面上项目和2项广东省自然科学基金项目。现正主持2项广东省科技计划项目。主要研究兴趣：(1) 铸币金属吡唑配合物的设计合成和光功能性质研究；(2) 富勒烯配合物的合成及其功能性质研究。

李丹教授简介

李丹，博士，暨南大学教授，博士生导师，化学与材料学院院长。国家杰出青年基金获得者，入选国家万人计划“百千万人才工程”领军人才，英国皇家化学会会士（FRSC）；曾获广东省科学技术一等奖（第一完成人），广东省丁颖科技奖，广东省高等学校教学名师。主要研究兴趣是超分子配合物及其聚集体的合成组装、结构形貌和发光、吸附及手性功能等；先后主持国家自然科学基金重点项目、重大研究计划、国家自然科学基金面上项目和国家973计划（课题组长）等科研项目；在国际权威学术刊物如J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Rev.等发表学术论文200多篇。

详细介绍请见网页：

http://www.researcherid.com/rid/F-2708-2014

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https://www.researchgate.net/profile/Dan_Li88

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由李丹教授领导的广东省功能配位超分子材料及应用重点实验室，旨在开展具有重大科学意义和应用前景的配位超分子功能材料的分子设计、合成技术、晶体工程和材料创制等研究，特别注重超分子配位组装体、多孔固体材料等功能超分子体系的限域空间主客体化学及其在能源、环境和生物医药等领域的探索。实验室常年招收研究人员和博士后。

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前沿科研成果

高核铜(I)富勒烯核壳结构配合物

C₆₀分子球面具有30对非完全离域的p电子。从配位化学的角度来看，C₆₀分子可以通过30个C=C以hapto方式与30个过渡金属原子M配位，形成截半二十面体(Icosidodecahedron)的三十二面体核壳结构C₆₀@M₃₀（图a）。然而，目前报道的结构中，C₆₀最多只与6个M配位。主要原因可能是这些开壳层过渡金属都显示出较高的配位数，多个辅助配体引起的空间位阻不利于更多的金属原子在C₆₀分子表面聚集配位。

闭壳层金属Cu(I)可以与烯烃以hapto配位方式形成配合物，但是与开壳层金属相比，它们间的配位作用要弱得多。研究表明，弱配位或非配位的抗衡阴离子有利于增强烯烃与Cu(I)的配位作用。然而，迄今为止，hapto型铜(I)富勒烯配合物还未见报道。本研究选取弱配位的氟代羧酸为辅助配体，以溶剂热合成方法，成功制备了系列铜(I)富勒烯配合物。

与常规的溶液法合成相比，溶剂热合成是一种合成新颖配合物结构的常用方法。

（来源：J. Am. Chem. Soc.）

本研究首次制备出以Cu₃-[(μ₃-η²:η²:η²)-C₆₀]为基本结构单元的hapto型铜(I)富勒烯配合物，并且通过辅助桥连配体羧酸的浓度和分子结构（氟代羧酸和非氟代羧酸，单羧酸和双羧酸）的调控实现了配合物分子上Cu₃单元与C₆₀之间的比例调控（2:1，4:1和8:1），从而最终实现了从6核（配合物1，图b）、12核（配合物2，图c）直到24核（配合物3和4，图d）的高核铜(I)富勒烯（cuprofullerene）核壳结构配合物C₆₀@Cu₂₄。首次实现了C₆₀分子24配位的金属富勒烯配合物，是迄今为止最接近C₆₀分子饱和配位数(30)的配合物。TD-DFT计算结果进一步表明，Cu(I)原子内层d轨道对前线轨道的贡献极大地增强了配合物对可见光的吸收效率（图e、f）。

相关结果发表在J. Am. Chem. Soc.上（J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 5943），论文第一作者为汕头大学詹顺泽副教授，和暨南大学李丹教授为共同通讯作者，实验工作主要由汕头大学硕士研究生张国辉完成。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

关于人物与科研

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