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All-Calixarene-Protected Silver Nanocluster with All Silver Atoms in a Face-Centered Cubic Arrangement

化学 杯芳烃 结晶学 面子(社会学概念) 立方晶系 纳米技术 分子 材料科学 有机化学 社会科学 社会学
作者
Lu-Ming Zheng,Wan-Qi Shi,Feng Hu,Zong‐Jie Guan,Quan‐Ming Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (36): 25101-25107 被引量:11
标识
DOI:10.1021/jacs.4c08094
摘要

Tailoring the surface ligands of metal nanoclusters is important for engineering unique configurations of metal nanoclusters. Thiacalix[4]arene has found extensive applications in the construction of metal nanoclusters. In this investigation, we present the synthesis and characterization of the first all-calixarene-protected silver nanoclusters, [Ag(CH3CN)4]2[Ag44(BTCA)6] (Ag44, H4BTCA = p-tert-butylthiacalix[4]arene). Single-crystal X-ray structural analysis reveals that all silver atoms are in a face-centered cubic (fcc) arrangement. The formation of such an fcc structure is attributed to the selectively passivation on {100} facets by BTCA4-. Thiacalixarene substantially facilitates the stability of Ag44 due to its multiple coordination sites and bulkiness. Mass spectrometry and theoretical calculations reveal that Ag44 is a superatomic silver nanocluster with 22 free electrons in the following configuration: 1S21P61D61F22S21D4. This work not only elucidates the impact of macrocyclic ligands on the stabilization of silver clusters but also furnishes an approach for assembling atomically precise fcc nanoclusters.
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