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摘要：研究小组针对受有机配体保护的阳离子合金簇，使用不同尺寸的阴离子簇成功控制了簇的排列，并通过控制排列成功引发了过去十分困难的合金簇的结构异构化。

关键词：金属簇、结构异构化、电子态、配体、结构控制

日本东京都立大学、帝京科学大学、日本同步辐射研究所(JASRI)和东京理科大学的联合研究小组，针对受有机配体保护的阳离子合金簇，使用不同尺寸的阴离子簇成功控制了簇的排列，并通过控制排列成功引发了过去十分困难的合金簇的结构异构化。

通过簇的排列控制受配体保护的金属簇的几何结构·电子态

众所周知，由100个或更少的原子组成的金属颗粒（金属簇）会表现出特殊的电子态和反应性，这是块状金属所无法预期的。

这些性质强烈依赖于金属簇的结构因素（尺寸、组成和几何结构），并且由于性质会随着一个原子的差异而发生巨大变化，因此迫切希望开发一种可在原子尺度控制这些结构因素的金属簇。

到目前为止，人们对表面受有机配体保护的金属簇（配体保护的金属簇）的精确合成进行了研究，有报告称，通过控制表面保护配体的类型、合成过程中的还原速率以及要还原的金属的组成，可以合成许多配体保护的金属簇。

配体保护金属簇的几何结构控制的相关研究也备受关注，据报道，通过配体交换、加热、电子束、分子碰撞等可以使几何结构异构化，从而改变光学性质。

到目前为止众所周知的是，金原子排列成冠状（冠状结构）的阳离子[Au₉(PPh₃)₈]³⁺在与[PMo₁₂O₄₀]^3-形成离子晶体时保持冠状结构，但当与硝酸根离子（[NO₃]^–）或氯离子（Cl^–）形成晶体时，金原子的排列会转变为蝴蝶状（蝶形结构）的亚稳态结构（被称为结构异构化）。

另一方面，在[Au₉(PPh₃)₈]³⁺的中心金原子被Pd或Pt取代的冠状结构合金簇[MtAu₈(PPh₃)₈]²⁺(Mt=Pd，Pt)中，即使与阴离子簇形成晶体，也不会发生结构异构化。但是，该研究还发现，当使用簇尺寸小于[PMo₁₂O₄₀]^3-的[Mi₆O₁₉]^2-（Mi=Mo，W）制造晶体时，[MtAu₈(PPh₃)8]²⁺和[Mi₆O₁₉]^2-不仅具有与常规晶体不同的排列（岩盐型结构），而且还可以诱导结构异构化并稳定合成亚稳态蝶形结构[MtAu₈(PPh₃)₈]²⁺。

通过结构异构化不仅可以改变光学性质和电子态，并且通过晶体的重熔可逆地改变了冠状结构和蝶形结构，有望将其应用于光学材料和催化剂的合成。

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东京都立大学等：成功实现金属簇的可逆结构控制