家庭用NaCl制取Na的方法

金属卟啉是一种特殊的卟啉分子，其中金属原子嵌入到大环结构内。它在自然界中发挥着多种生物作用，并因其在小分子储存和运输中的功能而受到关注。

多年来，科学家们一直致力于合成具有各种金属中心的金属卟啉，以实现定制属性的目标。这些努力不仅覆盖了周期表中的大部分金属元素，还扩展到了主族元素，如碱金属镁和非金属元素硅。

在表面科学领域，金属卟啉的金属化过程也备受关注。最新的研究策略是将目标金属原子沉积到初始的卟啉状态（如2H-卟啉），然后这些金属原子进一步嵌入为金属中心。

有趣的是，金属有机配合物的升华提供了一种替代方法，可以作为一种金属源。在这项研究中，氯化钠被用作绝缘支撑，以引入容易获得的碱金属钠与有机分子相互作用。通过离子相互作用，卟啉在Au（111）表面上实现了金属化。

该研究选择了四吡啶-卟啉分子（简称H2TPyP）作为卟啉前体。结合高分辨率扫描隧道显微镜（STM）成像/操作和高密度泛函理论（DFT）计算，展示了在Au（111）表面上使用氯化钠成功合成两种双层钠中心卟啉的方法。

通过对照实验引入纯碱金属钠，也成功制备了相同的Na-卟啉，验证了氯化钠在诱导卟啉金属化方面的有效性。应用STM横向操作实现了Na-卟啉结构的构筑。这些发现证明了一种可行的表面合成策略，补充了对碱金属基卟啉的基本理解，并有望为引入分子内金属组分提供有前途的策略。

为了进一步验证使用氯化钠合成Na-卟啉的可行性，实验中将适量的氯化钠引入到样品中，使得卟啉结构和氯化钠岛能够共存。氯化纳的引入导致了H2TPyP结构的变化，形成了紧密堆积的结构。在这种结构中，每四个相邻H原子的中心出现了昏暗的突起，这是由于Na原子与周围四个吡啶基环N原子之间的相互作用导致的。这种结构转变显示出氯化钠提供的效应。

在适当的退火条件下，大多数分子的中心区域变得明亮。通过STM图像，观察到三种不同类型的卟啉分子。除了具有典型空心核心的完整分子外，还出现了两种新形成的物种。这些新物种的形成表明H2TPyP分子作为良好的宿主，而Au（111）衬底则提供金属化中心。

另一个关键问题是确定N-H基团的去质子化是否发生在暗淡和明亮分子的大环上。为了进一步研究这个问题，进行了一系列涉及氯化钠的退火温度依赖的金属化实验。结果表明，在高温下，氯化钠中的钠原子能够与H2TPyP分子的N-H基团相互作用，形成M-卟啉结构。

为了排除氯参与金属化过程的可能性，进行了纯钠的实验来验证其在卟啉金属化中的可行性。结果显示，大部分分子变得明亮，形成的两种钠-卟啉结构与在氯化钠中观察到的结构具有相似的特征。这个对照实验表明新形成的暗淡和明亮分子是嵌入钠中的金属化产物，氯并未参与其中。还观察到钠与卟啉分子的两个分层相互作用步骤：钠首先通过分子间离子相互作用收集H2TPyP分子，然后在较高温度下完成金属化过程。在所有情况下，高产率的明亮钠-卟啉结构得到了，范围从约87.2%到96.0%不等。值得注意的是，暗淡的钠-卟啉的稳定性较低。为了研究明亮分子的结构，使用了扫描隧穿显微镜的横向操作。通过STM操作，成功地将明亮分子转化为暗淡的形式，并观察到钠原子之间的相互转换促使了分子结构的重排。这项研究的结果为进一步理解这些分子的性质提供了重要的见解。我们成功展示了两种钠-卟啉化合物的制备过程以及相关的结构和性质研究后续深入研究这一领域将有助于推动分子磁性、多相催化等领域的发展进程提供潜在的应用价值此外通过对中心顶层钠原子的精确操控我们还可以调节和控制这些分子的相应性质展现出广阔的应用前景在精准合成和调控分子材料方面具有巨大潜力。结束。