中国科学院中国科学技术大学杜平武教授领导的研究团队首次成功合成了具有连体孪生结构的全苯双大环(bis- means two),并将富勒烯作为客分子组装成花生形状的超分子复合物。这项研究发表在Angewandte Chemie杂志上。


碳纳米管作为一种新型的碳材料,以其优异的力学和光物理性能引起了人们的广泛关注。然而,合成具有选择性简单结构的CNTs或CNTs片段仍然是一个挑战。

中国科学家合成了具有所有亚苯基单元的连体双大环

两个亚苯基纳米环与扭曲的中心苯相连,显示出类似于数字8的结构。


本研究报道了一种共轭的高应变全苯连体双大环,SCPP[10]。两个苯基纳米环[10]CPP,由一个扭曲的中心苯连在一起,显示出与数字8相似的独特三维结构。


通过精确选择合适的建筑单元来实现理想的结构。扫描隧道显微镜(STM)成像进一步表征了这种共轭分子在原子尺度上具有连体双胞胎形状的结构。

中国科学家合成了具有所有亚苯基单元的连体双大环

SCPP的结构(a)和理论计算模型(b)[10]。STM图像(c)显示了SCPP的连体双胞胎状结构[10]。(d)中显示了[10] CPP(SCPP [10]的纳米环成分)和SCPP [10]的紫外可见吸收和荧光光谱,以及两个分子在365 nm的紫外线照射下。如(e)所示。


研究人员利用紫外-可见吸收、荧光和理论计算来表征SCPP[10]的物理性质。结果表明,与环状组分[10]CPP相比,其紫外-可见光谱和荧光光谱存在明显的红移,表明具有明显的非平面扩展π共轭增强。在手持紫外灯下,SCPP[10]和[10]CPP的发射颜色分别为黄色和蓝色。

中国科学家合成了具有所有亚苯基单元的连体双大环

在花生壳SCPP [10]之后,会形成一个花生形的1:2客体复合体,捕获两个PCBM(富勒烯衍生物)分子作为种子。


应变能高达110.59 kcal/mol,最大苯间扭转角为46.07°。中心苯的扭曲角度为10.05°。这些新的物理特性都归因于SCPP[10]的特殊结构。


此外,SCPP[10]由于其弯曲的双大环空间和合适的直径成为了一个合适的超分子宿主。花生壳SCPP[10]捕获两个PCBM(富勒烯衍生物)分子作为种子后,可以形成花生形状的1:2主客体配合物。通过紫外-可见滴定法计算了结合常数K,并用Job曲线证明了比值为1:2。


由于其独特的光物理性质和拓扑结构,SCPP[10]在光电和超分子材料领域已成为一种新兴的富碳分子。


免责声明

我来说几句

不吐不快,我来说两句
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~