鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素之一，其氧化物普遍存在于粘土、沸石分子篩和礦物中，在工業(yè)催化領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。鋁離子的溶液組裝化學(xué)與團(tuán)簇化學(xué)研究是氧化鋁類(lèi)材料構(gòu)效關(guān)系研究的基礎(chǔ)。然而，鋁離子易水解的特性限制了其團(tuán)簇聚集態(tài)等中間態(tài)物質(zhì)精確結(jié)構(gòu)信息的獲取。如何合成具有精確結(jié)構(gòu)的晶態(tài)鋁氧簇（AlOC）分子化合物是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。
　　中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張健等采用配位延遲水解策略（即利用有機(jī)配體與鋁離子的配位一定程度上減緩鋁氧單元的快速聚集沉淀，從而有利于單晶生長(zhǎng)），設(shè)計(jì)合成了一系列具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多核鋁配合物（簡(jiǎn)稱(chēng)：鋁分子環(huán)）。環(huán)狀金屬配合物常見(jiàn)報(bào)導(dǎo)于過(guò)渡金屬或稀土化合物體系，這樣的結(jié)構(gòu)易調(diào)控的環(huán)狀多核鋁輪簇體系是首次面世。
　　這類(lèi)鋁分子環(huán)由苯甲酸類(lèi)配體和一元醇分子連接鋁離子而形成。通過(guò)調(diào)控一元醇的尺寸可以將鋁分子環(huán)從八元環(huán)（Al8）拓展到十六元環(huán)（Al16）。此外，環(huán)表面的苯甲酸配體可以引入不同的官能團(tuán)，如-F、-Cl、-NH2、-CH3等。研究表明，含有不同的官能團(tuán)的鋁分子環(huán)具有不同的溶解性。其中，含-NH2的AlOC-12分子在DMF溶劑中具有良好的溶解性和穩(wěn)定性。配體取代實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，AlOC-12可以轉(zhuǎn)化為AlOC-8。因此，鋁分子環(huán)的配體功能化可以通過(guò)一步法實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)配體取代的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。鋁分子環(huán)骨架保持而外圍有機(jī)配體可修飾的特點(diǎn)將有利于其性能的調(diào)控以及作為次級(jí)構(gòu)筑單元去組裝多孔材料。該研究工作從分子層次豐富了鋁離子的配位組裝化學(xué)，也為鋁氧聚集態(tài)的團(tuán)簇化學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。此外，有關(guān)這類(lèi)鋁分子環(huán)的功能應(yīng)用在進(jìn)一步探索中。
　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上。福建物結(jié)構(gòu)所（海西研究院）聯(lián)培碩士生耿琳和劉晨輝為共同第一作者。研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)（面上項(xiàng)目）、中科院創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等的資助。
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