配位化合物相互作用力测量获新成果

日前，中科院长春应用化学研究所研究员王宏达课题组与丹麦技术大学、丹麦查尔姆斯理工大学研究人员合作，应用AFM力谱，在单分子水平研究了过渡金属配位化合物中金属原子与配位分子间的相互作用。相关成果在线发表于《自然—通讯》上。

当前，配位化学已成为化学学科的一个重要分支，被用于过渡金属配合物的研究。

然而，如何在单分子水平操控和测量配位化合物中金属元素与配体之间的相互作用是个挑战。单分子技术的发展，尤其是单分子力谱的发展为在单分子水平上研究分子间和分子内的相互作用提供了可能。

研究人员利用AFM力谱、电化学、扫描隧道显微镜（STM）以及理论模拟等多种技术和方法，系统地研究化学环境中的过渡金属配合物的作用力。该项研究不仅获得了单个配位力的大小（约100pN），而且发现金属原子的氧化还原态对金属—配体之间的相互作用力有显著影响，从还原态到氧化态，配位力逐渐增大。同时，应用密度泛函理论模拟也为实验数据提供了理论基础。

在电化学控制下，高精密的单分子水平测定金属配位键断裂力是配位化学的重大突破。电化学与AFM力谱结合的方法将推动配位化学的发展，成为研究金属—配合物相互作用的新手段，从新角度理解配位键的物理化学本质。