这篇文章华算科技深入探讨了的定义、特征、表征手段及应用前景XRDEPR什么是金属不饱和配位
是指配位化合物中,中心金属离子的配位数低于其最大可能配位数。6如只有4个,这种状态就叫不饱和配位。
MOF这类有机位点对乙炔的吸附作用力仍不足,分离选择性只能提升到左右图:a) 在镍位点下,与和的相互作用示意图。对于高度不饱和的Ni位点,与的相互作用远强于。提出将高度不饱和的Ni位点锚定到大孔中的策略,以同时提高C的吸附能力和选择性。:10.1002/anie.202506055
OMSs因此,构建高度配位不饱和OMSs有望作为强特异性位点,实现对乙炔的高选择性辨识吸附。
金属中心价层电子轨道未充分填充,具有。Fe3dCO如图2,2材料成功克服了乙炔吸附量和选择性的难题单晶X射线衍射(SCXRD)2+图:a) H6 L配体和Cu单元的结构描述。和的单晶结构。将Ni离子锚定到相邻的裸露羧基上,显示两个配位水分子。去掉两个水分子后的高度不饱和Ni位点。单元中位点和高度不饱和位点的分子静电势图。Ni(深蓝色),Cu(浅蓝色),O(红色)和C(灰色)DOI:10.1002/anie.202506055
MESP2+因此,该材料在下乙炔吸附量和乙炔/二氧化碳选择性分别高达201.3和25.7,是首例两者均超200 cm3和20的吸附剂,成功突破了trade-off限制。
空间不饱和性
例如,在烯烃加氢反应中,的3配位不饱和态为H和烯烃吸附提供了空位。
TMDs2通过在2Mo浸渍法2图3:2D MoS的表征。:不具有可逆性可随温度、溶剂极性改变在–之间波动如图4为证明–配位键在热固性循环中的可逆性,研究了与乙腈在二甲基甲酰胺(DMF)中的配位机理,模拟可逆交联过程。1波谱显示出现,分离后剂量数据表明它们是顺式和反式RuA – DMF。1、13NMRHSQCHH COSY此外,反式RuA–在DMF中80℃加热可转化为顺式RuA–。通过加热顺式––、反式––和MeCN的混合物可重整RuA–,表明CN–配位是可逆的。
UVVis,在交替的热/光照射循环中,吸光度的可逆变化表明–键的形成和解离这些结果阐明了可逆的CN–配位机理。

CN-RuDOI:10.1002/adma.202305517
XRD金属原子配位不饱和时,晶体结构变化,晶格参数如晶面间距会改变。XRD测量样品对X射线的衍射角度和强度,得到衍射图谱。分析图谱中衍射峰的位置和强度变化,结合晶格参数计算,可推断金属原子的配位情况。
,为研究金属配位状态提供重要依据。
Zncus@ZS图5:cus的XRD图。DOI:10.1021/jacs.3c06311
同步辐射XAS
步辐射射线吸收光谱(XAS)XANES不饱和配位会改变吸收边位置和形状配位数减少,径向分布函数会出现特征变化如图6,分析P–的局域电子结构,证实了P-Co中Co原子的价态升高及Co–键的形成,Co–的平均配位数为0.4。小波变换结果表明P-Co中未形成磷化钴。证明引入到金属Co后,通过形成不饱和的Co–配位键,诱导电子从Co转移到P,调节了Co原子的局域配位环境和电子结构,从而提升催化性能。

Co K-edge XANES2PCo2P,-Co10.1016/j.apcatb.2024.123912
电子顺磁共振(EPR)
EPR金属离子不饱和配位时,未成对电子分布和电子环境改变,导致EPR信号变化。如图7,光谱研究加入MeIm和氢氧化物后,3-Fe。因此,推断在和氢氧根作用下,1-Fe变为五配位,3-Fe为六配位,这与它们的结构差异一致。
1-Fe图7:和3-Fe的电子顺磁共振光谱图。:10.1002/anie.202305938
紫外-可见光谱
可用于表征金属不饱和配位。金属离子的配位环境改变会影响其–跃迁或电荷转移跃迁,进而改变吸收光谱。不饱和配位时,d如图8,–的结构1FeFe加入MeIm后,1–的紫外–可见光谱发生显著变化,表明与Fe配位。
FeMeImFeMeImFe图8:加入甲基咪唑和氢氧化物的(b)和3-Fe(c)的紫外可见光谱图。DOI:总结
展望未来,科技进步将推动金属不饱和配位研究深入拓展。一方面,新型合成方法和材料设计有望制备出更多独特性能的化合物;另一方面,结合先进理论计算和实验技术,将揭示结构内在规律和反应机制,为研究和应用提供理论基础。