氮杂环卡宾（NHCs）是近年来在金属纳米团簇领域出现的一类新型保护配体。研究发现NHC稳定的Au纳米团簇具有较其它类型配体保护的团簇更高的稳定性，这为进一步团簇功能化提供了一个完美的模型。NHC配体的另一个吸引人的特点是它们的结构多样性，特别是靠近氮杂环卡宾中心的N-取代基对其电子和立体化学环境有重要影响，进而通过NHC的不同修饰可以改变团簇整体的化学特性。该文报道了一类由不同NHC配体稳定的超原子Au₁₃团簇。不同NHC配体稳定的这些Au₁₃簇合物显示出很不一样的金属表面结构、性质和功能。其中，以大位阻的NHC-1 {1,3-diisopropylbenzimidazolin-2-ylidene}为保护配体，得到的是表面拥有大量卤素离子的第一个Au₁₃阴离子团簇 [Au₁₃(NHC-1)₆Br₆]^-，该团簇因具有丰富的开放表面金属位点而表现出高的催化活性；当以富含苄基的双齿NHC-2 {1,3-Bis(1-benzyl-1H-benzimidazol-1-ium-3-yl)propane}为保护配体，所得到的[Au₁₃(NHC-₂)₅Br₂]³⁺团簇具很强的稳定性和荧光特性，适合于生物成像；而如果以带有两个吡啶基的NHC-3 {1,3-bis(picolyl)benzimidazolin-2-ylidene}为保护配体，得到的[Au₁₃(NHC-₃)₉Cl₃]²⁺团簇可以在质子化-去质子化循环中显示出可逆、稳定的可见光吸收和溶解度变化，使其具有pH传感行为。这些研究很好地展示了表面有机配体在设计、合成特定功能性金属纳米团簇中的重要作用。

Hui Shen, Sijin Xiang, Zhen Xu, Chen Liu, Xihua Li, Cunfa Sun, Shuichao Lin, Boon K. Teo & Nanfeng Zheng^*. Superatomic Au₁₃ clusters ligated by different N-heterocyclic carbenes and their ligand-dependent catalysis, photoluminescence, and proton sensitivity. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-020-2685-0.