[發明專利]一種具有單晶結構的水溶性納米金簇材料

在審

• 申請號: 202310073218.9
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116240635A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 臧雙全;趙雪利;華玥;王朝陽
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C30B29/58
• 分類號: C30B29/58;C30B29/66;C30B7/14;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

本發明公開了一種巰基配體保護的具有單晶結構的水溶性納米金簇材料，屬于納米材料和配位化學的交叉領域。該納米金簇的化學式為：Ausubgt;25/subgt;Ssubgt;18/subgt;Psubgt;18/subgt;Csubgt;378/subgt;Hsubgt;378/subgt;Brsubgt;17/subgt;（簡寫為：Ausubgt;25/subgt;Lsubgt;18/subgt;），屬于三方晶系，空間群為R?3。該納米金簇具有較小的尺寸（~2?nm），在水溶液中具有良好的分散性。該納米金簇材料在各種生理溶液中也長期分散良好。

技術領域

本發明屬于納米材料和配位化學的交叉領域，具體涉及一種原子級精確的水溶性納米金簇材料。

背景技術

在過去的幾十年里，具有良好的單分散性和明確結構的金納米團簇(Au?NCs)引起了科研工作者極大的研究興趣。這不僅是因為它們具有可調節的發光和多樣的活性等新穎的特性，而且也因為原子級精確的團簇為揭示它們結構與性能之間的關系提供了便利。

然而，有機配體造成的水溶性差是一個不利因素。為了解決這一障礙，一些帶有羧基或磺酸基的配體被用來通過增加表面電荷來穩定溶液中的團簇，而直接合成水溶性的AuNCs總是會產生多種團簇的混合物，需要隨后通過電泳或分步沉淀進行純化。另一種常用的獲得水溶性Au?NCs的方法是使用原子級精確的NCs作為前體進行配體交換。這些產物大多通過擴展X射線吸收精細結構(EXAFS)和電噴霧電離飛行時間質譜(ESI-TOF-MS)等進行表征。但是這種方法通常會導致其結構上的變化，例如內核的刻蝕或生長。到目前為止，具有單一晶體結構的水溶性金Au?NCs的報道仍然很少。

發明內容

本發明目的在于提供一種巰基配體保護的水溶性原子級精確納米金簇材料。另一目的在于提供其制備方法。

為實現本發明的目的，所述納米金簇材料的化學式是Au₂₅S₁₈P₁₈C₃₇₈H₃₇₈Br₁₇，簡寫為：Au₂₅L₁₈，屬于三方晶系；空間群為R-3，α＝90°,β＝90°,γ＝120°,L代表3-(三苯基膦)丙烷-1-硫代溴化鈉配體，

其結構簡式如下：

本發明所述納米金簇材料通過如下步驟制備而成：

將四氫噻吩氯化金溶于二氯甲烷(DCM)中，室溫攪拌溶解澄清；加入含3-(三苯基膦)丙烷-1-硫代溴化鈉配體的甲醇溶液，室溫攪拌反應；然后加入含硼氫化鈉的甲醇溶液，室溫攪拌反應；反應結束后，旋轉蒸發溶劑，形成深棕色固體。將固體溶解在DCM溶液中，離心，過濾，將上清液用甲苯擴散，得晶體，收集晶體，室溫晾干即可。

所述納米金簇材料是由一個中心二十面體Au₁₃核和六個一維形狀的Au₂S₃基序組成，整個簇由18個有機配體保護(圖2所示)。

所述納米金簇材料具有超小的尺寸(～2nm)(圖3所示)，在水溶液中具有良好的分散性(圖4所示)。所制備的Au₂₅簇在各種生理溶液中也長期分散良好(圖5所示)。

本發明有益效果：由于三苯基膦陽離子的親脂性和親水性，納米金簇材料可以溶于水，分散性好，且在水溶液中具有很高的穩定性，具有很好的生物應用價值。

附圖說明

圖1為本發明納米金簇材料的單晶結構圖。

圖2為本發明納米金簇材料的內核結構和配體配位模式圖。

圖3為本發明納米金簇材料的透射電鏡圖。

圖4為本發明納米金簇材料動態光散射圖。

圖5為本發明納米金簇材料在不同生理溶液中的穩定性圖。