A novel bisphosphine ligated Ag60 nanocluster, [{Cl@Ag12}@Ag48(dppm)12], has been discovered and characterized by X-ray crystallography. It consists of a central chloride located inside an icosahedral silver core layer, which is further encased by a second shell of 48 silver atoms/ions, which are capped with 12 bis(diphenylphosphino)methane (dppm) ligands. Due to lack of sufficient material the cluster could not be further characterized by other methods. DFT calculations were carried out on the cation [{Cl@Ag12}@Ag48(dppm)12]+ to determine if it corresponds to a superatom with a core count of n=58. The DFT optimized structure is in agreement with X-ray findings, but the low value of the HOMO-LUMO gap does not support superatom stability.
References
[1]
R.
Jin
, C.
Zeng
, M.
Zhou
, and Y.
Chen
, Chem. Rev.
116
, 10346
(2016
).[2]
J.
Yan
, B. K.
Teo
, and N.
Zheng
, Acc. Chem. Res.
51
, 3084
(2018
).[3]
(a)
T.
Higaki
, Q.
Li
, M.
Zhou
, S.
Zhao
, Y.
Li
, S.
Li
, and R.
Jin
, Acc. Chem. Res.
51
, 2764
(2018
).
[PubMed]
(b)
S.
Sharma
, K. K.
Chakrahari
, J. Y.
Saillard
, and C. W.
Liu
, Acc. Chem. Res.
51
, 2475
(2018
).
[PubMed]
[4]
A. C.
Reber
and S. N.
Khanna
, Acc. Chem. Res.
50
, 255
(2017
).[5]
(a)
M.
Walter
, J.
Akola
, O.
Lopez-Acevedo
, P. D.
Jadzinsky
, G.
Calero
, C. J.
Ackerson
, R. L.
Whetten
, H.
Gronbeck
, and H.
Häkkinen
, Proc. Natl. Acad. Sci. USA
105
, 9157
(2008
).[6]
D. M. P.
Mingos
, Gold Clusters, Colloids and Nanoparticles, New York, USA
: Springer
, (2014
).[7]
R. S.
Dhayal
, J. H.
Liao
, Y. C.
Liu
, M. H.
Chiang
, S.
Kahlal
, J. Y.
Saillard
, and C. W.
Liu
, Angew. Chem. Int. Ed.
54
, 3702
(2015
).[8]
R. S.
Dhayal
, Y. R.
Lin
, J. H.
Liao
, Y. J.
Chen
, Y. C.
Liu
, M. H.
Chiang
, S.
Kahlal
, J. Y.
Saillard
, and C. W.
Liu
, Chem. Eur. J.
22
, 9943
(2016
).[9]
W. T.
Chang
, P. Y.
Lee
, J. H.
Liao
, K. K.
Chakrahari
, S.
Kahlal
, Y. C.
Liu
, M. H.
Chiang
, J. Y.
Saillard
, and C. W.
Liu
, Angew. Chem. Int. Ed.
56
, 10178
(2017
).[10]
X. T.
Shen
, X. L.
Ma
, Q. L.
Ni
, M. X.
Ma
, L. C.
Gui
, C.
Hou
, R. B.
Hou
, and X. J.
Wang
, Nanoscale
10
, 515
(2018
).[11]
(a)
K. M.
Harkness
, Y.
Tang
, A.
Dass
, J.
Pan
, N.
Kothalawala
, V. J.
Reddy
, D. E.
Cliffel
, B.
Demeler
, F.
Stellacci
, O. M.
Bakr
, and J. A.
McLean
, Nanoscale
4
, 4269
(2012
).
[PubMed]
(b)
A.
Desireddy
, B. E.
Conn
, J.
Guo
, B.
Yoon
, R. N.
Barnett
, B. M.
Monahan
, K.
Kirschbaum
, W. P.
Griffith
, R. L.
Whetten
, U.
Landman
, and T. P.
Bigioni
, Nature
501
, 399
(2013
).
[PubMed]
(c)
H.
Yang
, Y.
Wang
, H.
Huang
, L.
Gell
, L.
Lehtovaara
, S.
Malola
, H.
Häkkinen
, and N.
Zheng
, Nature Comm.
4
, 2422
(2013
).(d)
I.
Chakraborty
, W.
Kurashige
, K.
Kanehira
, L.
Gell
, H.
Häkkine
, Y.
Negishi
, and T.
Pradeep
, J. Phys. Chem. Lett.
4
, 3351
(2013
).
[PubMed]
[12]
(a)
A.
Zavras
, G. N.
Khairallah
, T. U.
Connell
, J. M.
White
, A. J.
Edwards
, P. S.
Donnelly
, and R. A. J.
O’Hair
, Angew. Chem. Int. Ed.
52
, 8391
(2013
).(b)
A.
Zavras
, G. N.
Khairallah
, T. U.
Connell
, J. M.
White
, A. J.
Edwards
, R. J.
Mulder
, P. S.
Donnelly
, and R. A. J.
O’Hair
, Inorg. Chem.
53
, 7429
(2014
).
[PubMed]
(c)
A. J.
Clark
, A.
Zavras
, G. N.
Khairallah
, and R. A. J.
O’Hair
, Int. J. Mass Spectrom.
378
, 86
(2015
).(d)
A.
Daly
, M.
Krstič
, A.
Giuliani
, R.
Antoine
, L.
Nahon
, A.
Zavras
, G. N.
Khairallah
, V.
Bonăcíc-Koutecký
, P.
Dugourd
, and R. A. J.
O’Hair
, Phys. Chem. Chem. Phys.
17
, 25772
(2015
).
[PubMed]
(e)
A.
Zavras
, A.
Ariafard
, G. N.
Khairallah
, J. M.
White
, R. J.
Mulder
, A. J.
Canty
, and R. A. J.
O’Hair
, Nanoscale
7
, 18129
(2015
).
[PubMed]
(f)
M.
Krstićc
, A.
Zavras
, G. N.
Khairallah
, P.
Dugourd
, V.
Bonăcíc-Koutecký
, R. A. J.
O’Hair
, Int. J. Mass Spectrom.
413
, 97
(2017
).(g)
J.
Li
, J. M.
White
, R. J.
Mulder
, G. E.
Reid
, P. S.
Donnelly
, and R. A. J.
O’Hair
, Inorg. Chem.
55
, 9858
(2016
).
[PubMed]
(h)
J.
Li
, H. Z.
Ma
, G. E.
Reid
, A. J.
Edwards
, Y.
Hong
, J. M.
White
, R. J.
Mulder
, and R. A. J.
O’Hair
, Chem. Eur. J.
24
, 2070
(2018
).(j)
H. Z.
Ma
, J. M.
White
, R. J.
Mulder
, G. E.
Reid
, A. J.
Canty
, and R. A. J.
O’Hair
, Dalton Trans.
47
, 14713
(2018
).
[PubMed]
[13]
G.
Sheldrick
, Acta Crystallogr. Section C
, 71
, 3
(2015
).[14]
D. C.
Palmer
, Crystal Maker, Begbroke, England
: CrystalMaker Software Ltd.
, (2014
).[15]
(a)
L. J.
Farrugia
, J. Appl. Cryst.
30
, 565
(1997
).(b)
L. J.
Farrugia
, J. Appl. Cryst.
32
, 837
(1999
).[16]
TURBOMOLE V7.1 2016, a development of University of Karlsruhe and Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, 1989-2007, TURBOMOLE GmbH, since 2007; available from http://www.turbomole.com.
[17]
(b)
M.
Sierka
, A.
Hogekamp
, and R.
Ahlrichs
, J. Chem. Phys.
118
, 9136
(2003
).[18]
S.
Grimme
, J.
Antony
, S.
Ehrlich
, and H.
Krieg
, J. Chem. Phys.
132
, 154104
(2010
).[19]
(a)
A.
Schäfer
, H.
Horn
, and R.
Ahlrichs
, J. Chem. Phys.
97
, 2571
(1992
).[20]
D.
Andrae
, U.
Haeussermann
, M.
Dolg
, H.
Stoll
, and H.
Preuss
, Theor. Chim. Acta
77
, 123
(1990
).[21]
(a)
J. S.
Binkley
, J. A.
Pople
, and W. J.
Hehre
, J. Am. Chem. Soc.
102
, 939
(1980
).(b)
M. S.
Gordon
, J. S.
Binkley
, J. A.
Pople
, W. J.
Pietro
, and W. J.
Hehre
, J. Am. Chem. Soc.
104
, 2797
(1983
).[22]
A. L.
Spek
, Acta Cryst. C
71
, 9
(2015
).[23]
(a)
Y.
Song
, F.
Fu
, J.
Zhang
, J.
Chai
, X.
Kang
, P.
Li
, S.
Li
, H.
Zhou
, and M.
Zhu
, Angew. Chem. Int. Ed.
54
, 8430
(2015
).(b)
J.
Qiao
, K.
Shi
, and Q. M.
Wang
, Angew. Chem. Int. Ed.
49
, 1765
(2010
).(c)
Z.
Wang
, H. F.
Su
, X. P.
Wang
, Q. Q.
Zhao
, C. H.
Tung
, D.
Sun
, and L. S.
Zheng
, Chem. Eur. J.
24
, 1640
(2018
).[24]
Z. Y.
Chen
, D. Y. S.
Tam
, and T. C. W.
Mak
, Nanoscale
9
, 8930
(2017
).[25]
S.
Ghosh
and L.
Manna
, Chem. Rev.
118
, 7804
(2018
).[26]
D.
Rais
, J.
Yau
, D. M. P.
Mingos
, R.
Vilar
, A. J. P.
White
, and D. J.
Williams
, Angew. Chem. Int. Ed.
40
, 3464
(2001
).[27]
T.
Connell
, S.
Sandanayake
, G. N.
Khairallah
, J. M.
White
, R. A. J.
O’Hair
, P. S.
Donnelly
, and S. J.
Williams
, Dalton Trans.
42
, 4903
(2013
).[28]
R.
Vilar
, Angew. Chem. Int. Ed.
, 42
, 1460
(2001
).[29]
Q. M.
Wang
, Y. M.
Lin
, and K. G.
Liu
, Acc. Chem. Res.
48
, 1570
(2015
).
This content is only available via PDF.
© 2019 Chinese Physical Society.
2019
Chinese Physical Society
You do not currently have access to this content.
