金化合物

作为催化剂的金

在 20 世纪 80 年代以前，人们认为金的催化活性有限。然而，在 F. Dean Toste 和 Alois Fürstner 等先驱的领导下，金在过渡金属催化中的作用得到了提升。金介导的催化（有时也称为π-酸催化）通常依赖于膦配位的金（I）配合物，最近已成为催化剂。>形成 C-C 键的催化剂，能够在温和条件下进行各种反应，包括环丙烷化、炔异构化、Rautenstrauch 重排、烯烃反应和扩环。催化剂体系通常包括氯化膦金（I）络合物和银盐助催化剂，以便在原位生成活性物种。

金也已超越其装饰作用，成为制药过程中一种非常重要的催化剂。金催化剂在合成药物中间体、提高药物生产效率方面发挥着关键作用。

研究表明，金催化与有机催化配合使用时是一种特别强大的合成工具。金配合物与有机催化剂之间的协同作用显示出卓越的效率，促进了从羰基加成到环加成的各种反应。这种催化能力不仅能加快反应速度，还能以精湛的选择性合成复杂的药物中间体。

氯化金

氯化金（III）是一种由金和氯结合形成的化合物，在自然界呈单斜结构。它以两种形式存在：水合和无水。这两种形态都是吸湿性和感光性固体。氯化金（III）是一种路易斯酸，与 HCl 反应生成 HAuCl4。

它在有机合成中可用作催化剂，促进复杂分子结构的形成，这对制药业的发展至关重要。此外，它的抗菌特性有助于新型抗生素的研究，从而解决耐药性感染问题。

此外，氯化金（III）受热分解会产生氯化亚金，也称为氯化金（I）。它具有四方晶体结构，微溶于水。氯化金（I）可与胺一起作为催化剂，在通过α-炔化和α-烯化形成炔醛和烯醛的醛官能化过程中发挥协同催化作用。

三水氯化金是一种由金、氯和水分子组成的结晶化合物。它是分析化学中的一种试剂，有助于物质的鉴定和定量，还可用于合成各种金化合物。此外，它还在电镀过程中发挥着重要作用，可将金沉积到其他金属表面。此外，三水氯化金（III）还被用作使用不同方法合成金纳米粒子的重要前体。例如，Turkevich 法使用 HAuCl4 合成 20 纳米的颗粒。为了利用 HAuCl4 溶液控制 Au NPs 的尺寸和低分散性，人们开发了 Brust-Schiffrin 方法。

金纳米粒子

胶体纳米粒子被称为金纳米粒子（AuNPs）具有多种表面功能，同时还具有优异的热机械性能、高比表面积和低毒性。金纳米粒子通常是通过还原氯金酸在液体介质中生成的。将酸溶解后，迅速与还原剂混合。这一过程导致 Au3+ 离子还原成中性金原子。随着这些金原子的增多，溶液变得过饱和，随后开始析出亚纳米级的金颗粒。

由于金纳米粒子具有球形结构、较大的表面体积比和良好的生物相容性，因此被广泛应用于生物医学领域，包括基于电化学传感器的诊断和 治疗。a href="/CN/zh/applications/materials-science-and-engineering/drug-delivery">药物输送。它们还可用于检测诊断心脏病、癌症和传染病的生物标志物。金纳米粒子在横向流动免疫测定中也很常见，家庭妊娠测试就是一个常见的例子。此外，由于金纳米粒子具有巨大的表面积与体积比，因此可以与治疗剂结合。金纳米粒子在 700 纳米到 800 纳米的光线照射下会产生热量。这一特性使它们能够摧毁特定的肿瘤。当光线照射到含有金纳米粒子的肿瘤上时，它们会迅速升温，杀死肿瘤细胞。

金纳米粒子还可用于共振散射暗视野显微镜，以检测微生物细胞及其代谢物、对肿瘤细胞进行生物成像并识别其表面的受体。它们还可用于研究内吞作用。此外，DNA 涂层金纳米粒子被注入植物细胞和胚胎，以确保遗传物质的渗透和修饰，增强植物质体的功能。

金纳米粒子在各种有机转化过程中用作催化剂。固体支撑的金纳米粒子可作为高活性催化剂，用于 CO 氧化和异相催化。它们可用于氧化/还原和 C-C 偶联反应等有机反应。

金纳米棒

金纳米棒（AuNRs）呈棒状结构，具有独特的光学特性，在可见光谱中有很强的吸收带。金纳米棒可在各种波长范围内轻松调谐，被广泛应用于生物环境中的传感器、光热疗法和成像设备。利用与尺寸和形状有关的量子效应，这些纳米粒子显示出独特的表面等离子体共振吸收、散射、荧光和光热特性，使其适合催化、化学传感、生物传感、细胞和生物成像、药物和基因递送以及光热治疗等多种应用。它们的荧光标记增强了荧光团的发射，将它们转化为双模式纳米探针制剂，可用于药物递送和生物成像的综合应用。