Quiralidad y estructura electrónica del nanocúmulo Au38 protegido con tiolato

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los nanomateriales Ciencia de los nanomateriales
• Química computacional es la química computacional.
• La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.

Sus antecedentes:

• Los racimos de oro protegidos por tiolato exhiben propiedades estructurales y electrónicas únicas.
• Comprender la relación entre la estructura y la actividad óptica es crucial para las aplicaciones de nanomateriales.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas del cúmulo Au.
• Para aclarar el origen del dicroísmo circular (CD) en estas nanoestructuras de oro.

Principales métodos:

• Se realizaron cálculos de la teoría de la densidad-funcional (DFT) para R = CH{3) y R = C{6) H{13).
• Se utilizó cristalografía de rayos X en polvo para R = C(12) H(25).
• Se empleó un modelo de partículas en un cilindro para interpretar la estructura electrónica del núcleo de oro.

Principales resultados:

• Se identificó una estructura de baja energía, Au23) @ AuSR) 2), 3), 4), 6), con un núcleo biicosahedral y un arreglo de ligando quiral.
• Las funciones de difracción de rayos X de polvo computarizado coincidieron con los datos experimentales.
• Se observó un fuerte dicroísmo circular (CD) por debajo de 2,2 eV debido a la capa de ligando quiral, incluso con ligandos achirales y núcleos metálicos.
• Los espectros de CD calculados coincidieron cuantitativamente con los datos experimentales para el Au protegido con glutatión (38) (SG) (24).

Conclusiones:

• El estudio revela un nuevo mecanismo para una fuerte respuesta quiral en racimos de oro protegidos por tiolato.
• La disposición quiral de los ligandos achirales en un núcleo metálico achiral puede inducir una actividad óptica significativa.
• Este hallazgo tiene implicaciones para el diseño de nanomateriales quirales con propiedades ópticas sintonizables.