成果速覽

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碳納米結(jié)構(gòu)如富勒烯，碳納米管（CNT），石墨烯及其它們的亞分子結(jié)構(gòu)在化學(xué)，物理，材料科學(xué)和納米科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的研究與應(yīng)用。當(dāng)前已知的納米碳結(jié)構(gòu)在拓?fù)渖隙际呛?jiǎn)單的。理論上提出了許多具有未開(kāi)發(fā)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的納米碳，如碳納米管，納米線(xiàn)圈和Mackay晶體等。然而，缺乏構(gòu)建這種拓?fù)?/span>納米碳的有效方法。

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近日，日本名古屋大學(xué)的Yasutomo Segawa和Kenichiro Itami團(tuán)隊(duì)報(bào)道了僅由對(duì)位苯環(huán)組成的索烴和三葉結(jié)分子的新合成方法。研究者觀察到與兩個(gè)環(huán)之間快速能量轉(zhuǎn)移相關(guān)的異辛烯特征熒光，并且通過(guò)對(duì)映體分離和圓二色光譜證實(shí)了全苯結(jié)的拓?fù)涫中浴?/span>

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即使在-95°C，看似剛性的全苯結(jié)在溶液中也具有快速的渦旋運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致所有氫原子核磁共振信號(hào)被平均。這些π共軛分子的性質(zhì)引發(fā)了進(jìn)一步的科學(xué)問(wèn)題，例如結(jié)構(gòu)特征（尺寸，組分，取代基等）如何影響它們的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)、物理性質(zhì)、π共軛結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)。該合成方法將產(chǎn)生更多種類(lèi)的拓?fù)浞肿蛹{米碳，并且可以激發(fā)對(duì)這些先前尚未開(kāi)發(fā)的拓?fù)浞肿蛹{米碳類(lèi)的更深入的理解和應(yīng)用。

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圖文導(dǎo)讀

圖1 拓?fù)浞肿蛹{米碳

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圖2 全苯索烴和三葉扭結(jié)的合成示意圖

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圖3 全苯索烴的結(jié)構(gòu)與特性

圖4 全苯結(jié)的結(jié)構(gòu)與特性

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文獻(xiàn)信息

Topological molecular nanocarbons: All-benzene catenane and trefoil knot

(Science，2019，DOI: 10.1126/science.aav5021)

原文鏈接

https://science.sciencemag.org/content/365/6450/272