金属纳米团簇是一种介于原子、分子和纳米颗粒、宏观物质间的过渡态,通常由几个、几十个甚至几百个金属原子通过共价键键合成相对稳定的团簇结构。通过X射线单晶衍射可以精确的确定金属纳米团簇的结构,对纳米团簇的研究具有很大的推动作用。由于团簇独特的尺寸效应,其物理和化学性质不同于原子、分子和纳米颗粒,在催化、能源、发光、细胞标记、离子检测、药物运输、光电技术等众多领域都具有很好的潜在应用价值。货币金属纳米团簇结构与性质的研究一直是科研者关注的前沿课题,特别是稳定的Au、Ag金属团簇或Au-Ag双金属团簇,通过炔配体、膦配体、硫配体以及硒配体保护的金属纳米团簇一直被研究者广为探究,而不稳定的铜团簇的研究近几年也逐渐兴起。在本文中我们选用铜金属盐（例如:Cu（OAC）₂、Cu（NO₃）₂、Cu（CF₃COO）₂、Cu（CF₃SO₃）₂等）作为前驱体,通过炔膦配体或硫膦配体进行保护合成一系列炔膦、硫膦保护的铜纳米团簇。探究了不同膦配体、前驱体和配体位阻效应对铜纳米团簇结构、生长、性质等的影响。本文的主体研究内容与结果如下所示:（1）炔膦共保护的铜纳米团簇a:探究苯乙炔上的甲基处于邻间对位时对Cu纳米团簇的结构以及甲基炔配体与金属原子键合模式的影响。通过4-甲基本乙炔与1,4-双二苯基膦共保护的到一粒非FCC结构的Cu₅₃团簇,所以通过改变炔配体甲基的位置探究甲基位置是否对结构和性质产生影响,我们通过使用2-甲基苯乙炔和3-甲基苯乙炔得到了两粒不同结构的Cu₄₄和Cu₂₀纳米团簇,并且2-甲基苯乙炔合成的铜团簇中只有一个双齿膦配体上的一个膦与其配位,另一个被氧化只与氧结合,而3-甲基苯乙炔得到铜团簇结构膦配体没有参与配位,是全炔保护的铜纳米团簇,甲基在炔上的位置不同除了导致铜金属团簇的结构也发生了变化,也使膦配体的配位改变,而且炔的配位模式也由单一的μ₄配位变为μ₄、μ₃、μ₂配位。所以甲基位置的不同会改变结构的堆积模式和配位模式。b:研究不同长度的膦配体对2-CH₃PHC≡CH保护的铜纳米颗粒结构以及膦配体配位模式的影响。我们分别使用1,2-双二苯基膦乙烷（dppe）,1,3-双二苯基膦丙烷（dppp）,1,4-双二苯基膦丁烷（dppb）与2-甲基苯乙炔共保护得到Cu₃₆（2-CH₃PhC≡C）₂₃（dppe）₂、Cu₄₄（2-CH₃PhC≡C）₂₈（dppp）O、Cu₄₂（2-CH₃PhC≡C）₁₈（dppb）₂（CH₃COO）₆三例不同结构的铜纳米团簇。膦配体的不同导致炔的配位模式不同,出现了不常见的μ₅配位模式,并且膦配体的配位也发生了改变。（2）硫膦共保护的铜纳米团簇a:探究单齿膦配体保护的铜纳米团簇以及不同前驱体对团簇结构的影响。通过三苯基膦（PPh₃）与4-氟苯硫酚（4-FPhSH）作配体与Cu（OAC）₂、Cu（NO₃）₂、Cu（CF₃COO）₂、Cu（CF₃SO₃）₂反应得到不同结构的铜纳米团簇。醋酸铜和三氟乙酸铜作前驱体都得到Cu₅₀,而硝酸铜与三氟甲磺酸铜作前驱体都得到Cu₃₈,所以前驱体含氧酸根不同导致团簇内核结构不同。b:探究双齿膦配体保护的铜纳米团簇对团簇结构的影响。使用醋酸铜作为金属盐与4-氟苯硫酚和1,2-双二苯基膦乙烷（dppe）,1,3-双二苯基膦丙烷（dppp）,1,4-双二苯基膦丁烷（dppb）分别反应得到Cu₂₈（4-FPhS）₁₆（dppe）₄（CH₃COO）₄、Cu₃₉（4-FPhS）₁₉（dppp）₃（CH₃COO）₆、Cu₃₀（4-FPhS）₁₉（dppb）₃（CH₃COO）₂结构不同的铜纳米团簇。由于空间位阻等的影响得到了内核结构不同的团簇。