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    近日，中國科學技術大學楊上峰教授課題組通(tong)(tong)過高溫電(dian)(dian)弧放電(dian)(dian)法和高效液相(xiang)色譜合成(cheng)并分離了異構體(ti)純的(de)VSc2C@Ih(7)-C80, VSc2C@D5h(6)-C80和VSc2C@D3h(5)-C78，并且通(tong)(tong)過單晶(jing)X射(she)線衍射(she)技術確定了它們的(de)晶(jing)體(ti)結構，其中后(hou)兩(liang)種單晶(jing)結構是非Ih(7)-C80碳籠(long)異構體(ti)的(de)三金屬(shu)μ3-獨碳團簇富勒烯的(de)首次報道，相(xiang)關成(cheng)果以“Astabilization rule for metal carbido cluster bearing μ3-carbidosingle-atom-ligand encapsulated in carbon cage”為題于2024年(nian)1月(yue)2日發表在《NatureCommunications》上。

   基于單(dan)(dan)(dan)個碳(tan)原(yuan)子(zi)(zi)配體（獨(du)碳(tan)）的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)獨(du)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物（例(li)(li)如(ru)，固氮酶活性位點(dian)（Fe7MoS9C））提供了多相催化(hua)(hua)(hua)中(zhong)吸附碳(tan)原(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)理想(xiang)模(mo)型。作為最簡單(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)獨(du)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物，內(nei)嵌(qian)三金屬(shu)(shu)獨(du)碳(tan)團簇(cu)富(fu)勒(le)烯(xi)（trimetallic μ3-carbido clusterfullerenes，簡寫為μ3-CCFs）是一種(zhong)特殊的(de)(de)(de)內(nei)嵌(qian)金屬(shu)(shu)富(fu)勒(le)烯(xi)，第(di)一例(li)(li)μ3-CCF為2014年報道(dao)的(de)(de)(de)TiLu2C@Ih(7)-C80，其結(jie)構特點(dian)為獨(du)碳(tan)原(yuan)子(zi)(zi)配體與(yu)過(guo)渡金屬(shu)(shu)Ti形(xing)成(cheng)Ti=C雙鍵，而與(yu)稀(xi)土(tu)(tu)金屬(shu)(shu)Lu則(ze)形(xing)成(cheng)單(dan)(dan)(dan)鍵。雖(sui)然目前文獻中(zhong)已(yi)報道(dao)了十(shi)余例(li)(li)μ3-CCFs，但只有(you)少數幾例(li)(li)的(de)(de)(de)分子(zi)(zi)結(jie)構通過(guo)單(dan)(dan)(dan)晶X射線衍射技術得(de)到了證實，而且(qie)內(nei)嵌(qian)的(de)(de)(de)非稀(xi)土(tu)(tu)金屬(shu)(shu)僅限于過(guo)渡金屬(shu)(shu)鈦（Ti）和(he)錒系金屬(shu)(shu)鈾（U）。因此(ci)，探索(suo)基于其他非稀(xi)土(tu)(tu)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)新(xin)型μ3-CCFs，并(bing)建立一個通用規則(ze)闡明其所內(nei)嵌(qian)的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)獨(du)碳(tan)團簇(cu)的(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)(hua)(hua)機制(zhi)是十(shi)分必要的(de)(de)(de)。

本項研(yan)究團(tuan)隊首次合成并(bing)表征了(le)基(ji)于第(di)三種(zhong)非稀土金屬(shu)（釩）的內嵌三金屬(shu)獨碳(tan)團(tuan)簇(cu)富勒(le)烯VSc₂C@I_h(7)-C₈₀, VSc₂C@D_5h(6)-C₈₀和VSc₂C@D_3h(5)-C₇₈，其中后兩種單晶結構是非I_h(7)-C₈₀碳籠異(yi)構(gou)體(ti)的三金(jin)屬μ₃-獨(du)碳團簇(cu)富勒烯的首次報(bao)道，并且提(ti)出(chu)了補充八電子規則(ze)作(zuo)為三金屬(shu)μ₃-獨(du)碳(tan)團(tuan)簇富(fu)勒烯(xi)的穩(wen)定(ding)規則(ze)。該規則(ze)的建立對于金屬獨(du)碳(tan)化物的穩(wen)定(ding)性研(yan)究(jiu)和拓展新型獨(du)碳(tan)團(tuan)簇富(fu)勒烯(xi)具有指(zhi)導意義。

               論(lun)文鏈接：//doi.org/10.1038/s41467-023-44567-3