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ADF Highlight:金属配体相互作用形成稳定“金富勒烯”(Angew.Chem. Int. Ed., 2019)

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文献资料:Shang-Fu Yuan Cong-Qiao Xu Jun Li Quan-Ming Wang,?Ligand‐Protected “Golden Fullerene”: the Dipyridylamido Au32 8+ Nanocluster,?Angew.Chem. Int. Ed., 10.1002/anie.201901478

通过吡啶胺和三苯基膦作为保护剂,合成了“金富勒烯”Au32团簇。单晶X射线结构分析表明,该金纳米团簇[Au32(Ph3P)8(dpa)6](SbF 6)2(Hdpa=2,2′-二吡啶胺),具有S6群对称性,内核为Au328+。量子化学研究阐明了该簇结构的特殊稳定性源于金属-配体相互作用。

[Au32(Ph3P)8(dpa)6]2+构型,橙色的是Au原子,绿色部分是Au12

量子化学计算使用Amsterdam Modeling Suite(简称AMS)中的ADF模块完成。使用PBE泛函,为了节省计算量,Au元素使用TZP基组、所有其他元素都使用DZ基组,Au元素4f,P元素2P,C、N元素1s及其以内的电子冻结。一般而言,Au元素的相对论效应几乎是所有元素中最强烈的,相对论效应使用ZORA方法中的标量相对论(Scalar选项)。为了简化分子模型,计算使用PH3替代Ph3P。由于ADF中不包含S6群,因此使用其子群Ci群,优化之后得到的结构非常接近S6群。

本文也计算了原子电荷,包括Mulliken电荷布居、Hirshfeld、Voronoi以及多极导出电荷(MDC)。紫外-可见吸收谱使用LB94泛函计算得到,相对其他泛函,LB94具有较好的描述空轨道的能力。

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