通过机制引导的精确水解方法，将早期过渡金属转化为（混合金属）氧簇

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：Mechanism-Guided Precision Hydrolysis of Early Transition Metals to Access (Mixed-Metal) Oxo Clusters

氧簇合成新方法研究。采用精确水解法在室温下高效制备Zr6、Hf6及双金属氧簇，优化原子经济性（1.33当量水）并使用可持续溶剂，实现克级经济生产，拓展至群5金属氧簇设计。

　　

摘要

氧化锆和氧化铪簇既是催化剂，也是金属有机框架（MOFs）、3D打印和聚合物复合材料的构建块。然而，它们的合成往往需要反复试验，而且新结构的逆合成设计非常困难。在这里，我们利用最近对$$(OH)$$(OOCR)$$氧化簇形成机制的理解，重新设计了它们的合成方法，从而实现了更高的反应速率、更经济的前体选择、更可持续的溶剂使用以及更高的原子经济性，所有这些都在室温下以克级规模实现。我们精确地添加了1.33当量的水，以实现金属向Zr6-羧酸盐或Hf6-羧酸盐（羧酸盐包括乙酸盐、油酸盐和2-甲基丁酸盐）氧化簇的水解。此外，我们还利用精确水解技术合成了难以获得的双金属Zr/Hf氧化簇，并将合理的氧化簇合成方法扩展到了第5族元素，从而制备了新的$$(OEt)$$(OBz)$$和$$(OEt)$$(OBz)$$氧化簇（OBz = 苯甲酸盐）。精确水解技术使得氧化簇的合理设计和经济生产成为可能，且具有成为簇合成主流方法的潜力。

图形摘要

精确水解技术能够在室温下合理地合成Zr和Hf氧化簇，同时提高原子经济性和产量，并使用可持续的溶剂。通过精确添加1.33当量的水，我们可以获得Zr₆、Hf₆以及难以获得的双金属簇，同时还制备了新的第5族氧化簇，为先进的簇设计和材料应用提供了一个多功能且经济高效的平台。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在Zenedo平台上公开获取，链接为10.5281/zenodo.17351804，参考编号为17351804。