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清華王泉明教授?JACS：脯氨酸基金屬納米團(tuán)簇實(shí)現(xiàn)金屬/有機(jī)催化

近年來(lái)，手性金屬納米團(tuán)簇引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。其中，通過(guò)原子級(jí)的金屬納米團(tuán)簇實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱催化是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作?；诖耍?strong>清華大學(xué)王泉明教授等人報(bào)道了手性簇[Au₇Ag₈(dppf)₃(L-/D-脯氨酸)₆](BF₄)₂（L-/D-Au₇Ag₈）的合成和總結(jié)構(gòu)的測(cè)定。在圓二色（CD）光譜中，超原子團(tuán)簇L-/D-Au₇Ag₈表現(xiàn)出強(qiáng)烈的鏡像棉花效應(yīng)。

對(duì)比脯氨酸的有機(jī)催化，Au₇Ag₈的催化活性有所提高，由于金屬核與脯氨酸的協(xié)同作用，顯示了金屬納米簇中金屬催化與有機(jī)催化相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)時(shí)間依賴性DFT計(jì)算，作者研究了Au₇Ag₈的光學(xué)活性與幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。計(jì)算得到的Au₇Ag₈的電子吸收譜與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，其中350、400和484 nm處的峰被很好地再現(xiàn)。L/D-Au₇Ag₈的模擬CD光譜顯示，顯著峰I（λ_exp=350 nm）主要來(lái)自HOMO-1 → LUMO+7。

該吸收峰（λ_exp=420 nm）為CD II波段，主要對(duì)應(yīng)HOMO → LUMO+4躍遷。480 nm附近的第三個(gè)CD峰與480 nm處的吸收峰III有關(guān)，主要?dú)w因于HOMO → LUMO+1躍遷（1P態(tài)到1D態(tài)）。

此外，自然躍遷軌道（NTO）表現(xiàn)出三個(gè)特征躍遷的特征，前沿分子軌道位于金屬核上方。前沿分子軌道組成研究可以進(jìn)一步證實(shí)HOMO-1、HOMO、LUMO、LUMO+1、LUMO+4和LUMO+7主要由金屬核貢獻(xiàn)的結(jié)果。前沿分子軌道包含脯氨酸和dppf的不可忽略的貢獻(xiàn)。因此，脯氨酸和dppf對(duì)電子結(jié)構(gòu)和CD響應(yīng)有顯著的影響。

Integration of Metal Catalysis and Organocatalysis in a Metal Nanocluster with Anchored Proline. J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c02567.

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