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有机-无机堆叠组装体的结构韧性:硫介导的自补偿相互作用以及第10族二硫代氨基甲酸酯共晶体中金属身份的掩盖效应(以四氰基苯为例)
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月28日 来源:Inorganic Chemistry Frontiers 6.4
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硫介导自补偿机制掩盖了10族金属电子差异,使Ni-Pd-Pt三连族配合物与四氰基联苯形成一致的平行位移超分子架构,量子化学分析表明硫原子有效中和了金属特性差异,创建电子等价的MS4单元。
本研究探讨了金属身份与配体环境在决定层状有机-无机杂化体系的超分子结构中的相对影响。我们发现了一种由硫元素介导的自我补偿机制,该机制能够掩盖金属之间的电子差异,从而使配体控制组装成为可能,而非传统的金属导向组装方式。通过对第10族金属二硫代氨基甲酸盐共晶体 [M(S2CNR2)2](M = Ni, Pd, Pt; R2 = 烷基) 与1,2,4,5-四氰苯的体系进行系统研究,我们发现这些体系具有结构韧性:尽管在dz2轨道亲核性方面存在根本性差异(这些差异通常会影响组装方式),但整个Ni-Pd-Pt体系仍保持了相同的平行位移超分子结构。这一现象与传统的观点相悖,因为根据传统观点,金属种类的不同应该会导致截然不同的结构结果。利用QTAIM、IGM、ETS-NOCV和能量分解方法进行的全面量子化学分析表明,二硫代氨基甲酸盐配体中的硫原子能够有效中和金属的特异性电子性质,从而生成电子性质相同的{MS4}构建单元。尽管金属种类不同,但相互作用能量(?40.6至?42.8 kcal mol?1)和金属的贡献(13.9–15.9%)却非常一致,这表明这些体系在超分子识别方面具有功能等效性。我们的研究确立了配体介导的金属身份掩盖机制,作为设计原则,可用于制备结构可预测的含金属材料,而无需考虑具体的金属中心。
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