是什么对谷胱甘肽保护的Au25纳米团簇的手性光学响应有贡献?(ACS Nano 2023)

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摘要 20多年前,Whetten 和他的同事在烃硫基金纳米团簇(RSAuNC)中发现了手性。从那时起,RS-AuNC 的合成、总结构表征以及电子和热学性质的实验和理论研究方面取得了重大进展。目前的观点认为,RS-AuNC 的手性可分为固有手性和诱导手性。当金属核本身具有手性,或保护性非手性配体手性排列,就会出现本征性,而第二种情况则涉及手性配体在金属结构上诱导手性的情况。此外,对这些原子精确体系的独特光学性质已经有过一些研究,当尺寸小于约 2 nm 时,表现出离散的电子结构。可以通过调整RS-AuNC 的尺寸、形状和组成,来调整其性质,因此在许多领域存在潜在的应用可能性,在催化,化学传感,光学器件,和生物医学领域,引起了大家的兴趣。 的里雅斯特大学、于韦斯屈莱大学的研究者们,通过整合分子动力学模拟、基本动力学分析和最先进的TDDFT理论计算(包括构象和溶剂效应)等多种方法,研究了水溶性谷胱甘肽保护的[Au25(GSH)18]-1纳米簇,评估和分析了[Au25(GSH)18]-1的紫外-可见CD光谱。分析结果表明,电子圆二色性不仅对溶剂的存在极为敏感,而且溶剂本身对这种体系的光学活性,起着积极作用,在团簇周围形成手性溶剂化壳层。 众所周知,实验吸收光谱对温度非常敏感,作者通过拆分 AuNC(片段1)和溶剂化壳(片段2)分子轨道(MO)对光谱特征的贡献来评估水的作用。实际上,使用 AMS 软件ADF模块中可用的片段分析后处理工具,可以了解哪些 MO 参与了整个体系构象异构体的 ECD 光谱的转变: 该工作展示了金属纳米团簇与环境之间的手性界面的一种研究策略,适用于诸如团簇和生物分子之间的手性电子相互作用。 参考文献 What Contributes to the Measured Chiral Optical Response of the Glutathione-Protected Au25 Nanocluster?, ACS Nano 2023, DOI: 10.1021/acsnano.3c01309

具有手性连续体的光子活性蝴蝶结纳米组件(Nature 2023)

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摘要 在最近发表在《自然》杂志上的一项研究中,美国密歇根大学Kotov教授小组的Prashant Kumar博士报导了具有显示手性连续体的化学结构的蝴蝶结纳米结构微粒。与具有二元左右手性的典型手性结构不同,它们的扭曲可以从完全扭曲的左手结构精确调控到扁平煎饼结构,再到完全扭曲的右手结构。合成快速而直接,可以选择性反射某些类型的圆偏振光,这种手性材料成为经济型手性超材料的杰出代表。这对机器人视觉开发领域具有重要意义,可能推进机器人在复杂人类环境中精确导航的技术发展。而且蝴蝶结颗粒的分散结构,非常有利于在各种类型材料上的印刷。 为了解释实验观察到的蝴蝶结纳米组件的巨大振动圆二色性信号(VCD),用ADF进行了DFT计算。Paul Nicu博士对大型蝴蝶结结构(200至400个原子之间)进行了BP86/DZP计算,并使用AMS图形用户界面的VCDtools程序对结果进行了分析。 延申参考阅读:https://www.sohu.com/a/657193321_121334651 参考文献 Prashant Kumar, Thi Vo, Minjeong Cha, Anastasia Visheratina, Ji-Young Kim, Wenqian Xu, Jonathan Schwartz, Alexander Simon, Daniel Katz, Valentin Paul Nicu, Emanuele Marino, Won Jin Choi, Michael Veksler, Si Chen, Christopher Murray, Robert Hovden, Sharon Glotzer and Nicholas A. Kotov, Photonically active bowtie nanoassemblies with chirality continuum, Nature volume 615, […]

 
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