近期，中科院大連化學(xué)物理研究所唐紫超研究員與廈門大學(xué)呂鑫教授合作研究發(fā)現(xiàn)金氮復(fù)合物中存在等瓣相似性，該工作發(fā)表在已出版的Angew. Chem. Int. Ed.（ 2011, 50, 2166-2170）上。
眾所周知，體相的金非常不活潑，但納米尺度的金團(tuán)簇在材料、催化等方面具有奇特的性質(zhì)。固氮過程是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，而過渡態(tài)金屬團(tuán)簇可以吸附氮?dú)夥肿樱瑢痰^程存在潛在的催化效果。為了在分子尺度上研究氮?dú)夥肿优c金團(tuán)簇的相互作用，唐紫超研究組(11T2組)利用激光濺射團(tuán)簇源合成了一系列的金氮團(tuán)簇正離子，并獲得了其高分辨的時間飛行質(zhì)譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰的表明了對應(yīng)[AuN4]+, [Au2N5]+, [Au3N6]+, [Au3N7]0和[Au4N9]+的譜峰非常強(qiáng)，為幻數(shù)團(tuán)簇（Magic-Number Clusters），一般具有高對稱的幾何構(gòu)型，以及較高的熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定性。
大連化物所11T2組與合作者廈門大學(xué)呂鑫教授小組對這些幻數(shù)團(tuán)簇進(jìn)行了詳細(xì)的理論計算。理論研究表明這些幻數(shù)團(tuán)簇具有高對稱性和高穩(wěn)定性。進(jìn)一步的成鍵以及分子軌道分析等證明了這些幻數(shù)團(tuán)簇中[AuN2]+組分與[H]+質(zhì)子非常類似。根據(jù)等瓣相似原理的定義，這兩個分子或者片段的前線軌道具有相同的數(shù)目，相同的對稱性，相同的電子布局以及相同的激發(fā)態(tài)，即[AuN2]+組分與[H]+質(zhì)子之間等瓣相似。這是繼[AuPPh3]+和質(zhì)子[H]+之間等瓣相似性發(fā)現(xiàn)之后的又一重要發(fā)現(xiàn)，對于金氮復(fù)合物的合成、化學(xué)固氮具有重要的意義。
