近日，理解巯基保护配体SR[Au(SR)]_x (x = 0、1、2、3、...)和金核之间的界面相互作用的环模型在Journal of Physical Chemistry Letter发表(J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 3006−3013)。硕士研究生韩文华是第一作者，内布拉斯加大学林肯分校曾晓成教授和宁波大学许文武教授是共同通讯作者。

理解巯基保护配体SR[Au(SR)]_x (x = 0、1、2、3、...)和金核之间的界面相互作用对理解巯基保护的金纳米团簇的结构稳定性仍然是一个非常具有挑战性的任务。尽管超原子复合体模型(superatom complex model)、超价键模型(super valence bond model)和超原子网络(superatom network)等理论模型提供了对巯基保护的金纳米团簇的整体结构或金核稳定性的理论见解，但是仍然缺少可以阐明巯基保护的金纳米团簇的界面相互作用的独特结构模型。在本文中，我们在对所有95个实验结晶和理论预测的巯基保护的金纳米团簇的结构进行全面分析的基础上，提出了一个环模型。在环模型中，所有巯基保护的金纳米团簇通常可以看作是几个[Au_m(SR)_n]（m = 4-8、10、12和0≤n≤m）环的融合或嵌套。这些环之间的亲金相互作用在巯基保护的金纳米团簇的结构稳定化中发挥关键作用。在环模型和理解金核的结构的全统一模型的指导下，我们预测出一种新的Au₄₂(SR)₂₆异构体，其总能量甚至低于以前结晶的两种异构体的总能。由此可见，环模型不仅提供了对巯基保护的金纳米团簇中保护配体与金核之间相互作用的机理的理解，而且为预测新的巯基保护的金纳米团簇进行实验合成和确认提供了指导。

本课题组在巯基金纳米团簇的结构机制领域开展了一系列工作，例如理解巯基保护的金纳米团簇的金核的全统一模型(Nature Communications, 2016. 7, 13574; Accounts of Chemical Research, 2018, 51, 2739)、基于三中心四电子模型理解巯基配体的结构本质(Small 2020, 2001836)、基于全统一模型预测的Au₃₆(SR)₂₄的实验验证(Nature Communications, 2020, 11, 3349)、以及二维生长模式的巯基保护的金纳米团簇的结构预测(Journal of Physical Chemistry Letters, 2020, 11, 536; Nanoscale, 2020, 12, 20677)等等。而环模型是前期工作的一个延续。

       该工作得到了国家自然科学基金委和宁波大学的经费支持。