无配体保护的全金属团簇因结构新颖，物理和化学特性丰富，在半导体材料、储氢材料、催化材料等方面具有重要的潜在应用价值。但全金属团簇非常不稳定，合成条件苛刻，在凝聚态中难以稳定存在。如何在凝聚态中实现具有特定结构类型的全金属团簇的精准合成、探索全金属团簇中金属原子之间的成键特性和规律是合成化学中所面临的关键科学问题。

入校以来，我院无机化学系新进教师刘超副教授在全金属团簇合成上取得了丰硕研究成果，以第一作者身份在Angew. Chem. Int. Ed.(2019, DOI: 10.1002/anie.201904109)，Chem. Sci.（2019,10, 4394-4401）和Coord. Chem. Rev.（2019,382, 32-56）上发表了一系列文章。

在Angew. Chem. Int. Ed.期刊上报道了一例具有罕见Th对称性的全金属团簇[Sb@In8Sb12]3-的合成。该团簇结构是单个Sb原子内嵌在一个五角十二面体的In8Sb12笼中，八个In位点向内凹陷直接与Sb成键，是固相中首例具有Th对称性无配体保护的全金属团簇。单晶结构辅以理论计算表明，高度对称的[Sb@In8Sb12]3-与其两电子还原化合物[Sb@In8Sb12]5-以1:1比例共存，后者两个毗邻的In位点往外突出到与三个Sb共平面位置，同时也使得团簇整体以“[Sb@In8Sb12]4-”平均形式出现。AdNDP成键分析表明Sb@In8立方笼内存在着4个9c-2e的全离域键，8个离域电子满足2(N+1)2的球芳香性判据，体系中球芳香性对稳定团簇起着关键作用。

采用模板剂诱导合成方法，逐步组装合成了系列不同尺寸的内嵌Rh的全金属Sn簇，包括单金属内嵌[Rh@Sn10]3?和[Rh@Sn12]3?，双金属内嵌[Rh2@Sn17]6?，及首例三金属内嵌十四族簇[Rh3@Sn24]5–。后者也是目前从溶液中分离得到最大的内嵌型十四族金属团簇。该工作发表在最新一期的Chem. Sci上，并被选为封面论文(Chem. Sci., 2019,10, 4394-4401)。此外，刘超副教授今年来还发表了一篇综述文章，详细地从合成方法、团簇结构类型、成键特征及规律等方面总结了全金属团簇的最新研究进展(Coord. Chem. Rev. 2019, 382, 32-56)

该系列工作是在合作导师南开大学材料学院稀土中心孙忠明教授（国家优秀青年基金获得者）指导下完成。刘超副教授为上述论文第一作者，发表在Angew. Chem. Int. Ed.上工作得到了中南大学启动资金支持，中南大学为第二完成单位。

论文连接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201904109

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c8sc03948h

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854518304776