Journal:Chemical Communication
Abstract:二氧化钛及其各种纳米结构材料因其低成本，高效率而成为最广泛使用的光催化材料。作为二氧化钛的模型分子，具有精确结构信息的钛氧团簇类化合物为研究氧化态纳米材料结构-性能之间的构效关系提供了一个理想研究模型。相比较其他氧合无机团簇，高核钛氧团簇因为钛前体的易水解性而更难合成，因而钛氧簇的合成与组装机制的研究仍是该领域的核心问题。钛氧簇组装的第一步取决于钛前体的水解，所产生的羟基中间体可被合适的有机配体捕获，然后一起作为亚单元组装成大簇，但通常我们很难精准捕捉到合成中的次级构建单元。我们使用二茂铁羧酸与丁二酮肟作为协同组装配体，成功构建了一例二茂铁修饰的高核钛氧簇{Ti22Fc4}。结构分析表明所合成{Ti22Fc4}簇可能是基于两个子结构{Dmg@Fdc@Ti5}和{Dmg3@Fdc2@Ti11}的逐步组装得到，而这种结构演变猜想可以通过质谱分析实验进一步支撑。质谱对团簇晶体样品及反应母液研究可发现两个子结构在溶液中可稳定存在。为了进一步验证，我们对反应条件进行了详细筛选，成功从反应液中单独分离出{Ti11Fc2}簇和{Ti5Fc}簇的单晶，而这两个簇结构与{Ti22Fc4}簇中两个子结构几乎完全一致。据此我们成功实现了从{Ti5Fc}到{Ti11Fc2}最终到{Ti22Fc4}的逐步组装，从而为高核钛氧簇精准组装提供了一个实例。
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