Хотя было разработано несколько различных методов синтеза из многоядерных металлических комплексов или стабильных защищенных лигандом кластеров «магического числа», предшественники не были масштабируемыми, и точное сохранение атомарности никогда не было обеспечено. Частично это могло быть связано с высокой энергией связывания металла с лигандом, которая требует чрезвычайно высокой температуры прокаливания, что приводит к агрегации кластеров.
Ученые из Tokyo Tech исследовали тиолаты платины, потому что они могут приводить к образованию кластеров чистого металла за счет восстановительного разрыва связи металл-сера. Было показано, что эти тиолаты платины образуют тиара-подобные комплексы, достаточно стабильные для выделения.
Такане Имаока, Кимихиса Ямамото и его коллеги изучали монодисперсные субнанометрические кластеры платины и их каталитическую активность для реакций препаративного масштаба посредством неразрушающего преобразования из тиолатных комплексов платины в платиновые тиара-подобные кластеры. До этого исследования был опубликован только один пример тиолатного тиараподобного комплекса платины с полной химической идентификацией.В качестве основы для этого исследования они начали исследование с основных реакций между PtCl4 и н-октантиолом. Результаты этих основных реакций предполагают, что тиолаты платины сначала претерпевают линейный рост цепи, за которым следует энтропийно благоприятное образование более мелких циклических соединений.
Основываясь на этих результатах, они оптимизировали протокол синтеза в два этапа, что привело к неочищенному продукту с платиновыми тиараподобными комплексами с кольцами разного размера.Комплексы, подобные тиарам платины, были дополнительно выделены в их чистые кластеры на основе размеров колец с помощью эксклюзионной хроматографии на основе препаративной ВЭЖХ с рециклингом.
Чтобы подтвердить возможность использования этих комплексов в качестве прекурсоров для кластеров платины с точностью до атома, были исследованы термостабильность и каталитическая активность комплексов.Эти ученые обнаружили, что тиараподобные тиолатные комплексы платины подходят в качестве предшественников для синтеза монодисперсных кластеров нульвалентной платины с определенной атомностью: реакция, которую не могли реализовать предыдущие химические методы.
Это первый метод, демонстрирующий реакцию препаративного масштаба с использованием кластеров с точностью до атома с однозначной атомностью, который, как ожидается, будет полезен при производстве высокоэффективных катализаторов.Дальнейшие исследования стабильности и опорного эффекта необходимы для полного понимания каталитической системы кластерами такого небольшого размера.
