新加坡国立大学 图:(1)突出显示的部分显示了(12，0)碳纳米管(八苯并[12]环并苯)的侧壁片段，它是作为这项工作的一部分合成的
化合物的x光晶体结构显示(b)键长分析，(c)侧视图和(d)顶视图
用粉红色突出显示的原子与叔丁基相连，为了清楚起见，省略了叔丁基
信用:韩毅 新加坡国立大学化学家开发了一种原子级精确合成全共轭锯齿形边缘碳纳米带的策略
所获得的分子，称为八苯并[12]环并苯，被认为是锯齿形边缘(12，0)碳纳米管的第一个完全表征的合成片段之一
过去35年来，这种分子结构一直是合成化学家难以捉摸的目标
单壁碳纳米管是一种特殊类型的碳材料，由石墨烯片组成的空心管状结构，壁厚为一个原子
它们被认为是开发下一代纳米电子器件的最有前途的材料之一
然而，目前的生产方法，如电弧放电和激光蒸发，不能实现原子级精确合成单壁碳纳米管，这影响其电学和光学性能
作为一种替代方法，研究集中在氯化萘上，氯化萘是一种带状分子，仅由苯环以环状方式融合在一起组成
这些CNB分子有可能成为生长结构明确的碳纳米管的种子
近年来，人们对氯化萘的自下而上的有机合成重新产生了兴趣
已经合成了具有不同构型的氯化萘，如臂式和手性边缘氯化萘，并分别对其进行了全面表征
然而，涉及锯齿形边缘(n，0)碳纳米管碎片的独特构型的合成仍然难以捉摸(见图(a))
由新加坡国立大学化学系的迟教授领导的研究小组开发了一种结合热力学稳定和动力学保护的策略，以实现锯齿形边缘(12，0)单壁碳纳米管片段的原子级精确合成
该合成通过使用第尔斯-阿尔德加成两次来完成，首先构建无应变的前体，然后还原脱氧以获得完全共轭的应变CNB
一个被称为苯并环合的概念被应用来增加共振稳定能，从而可以实现最终化合物的热力学稳定性
同时，取代基在之字形边缘上的连接将在动力学上阻止环加成反应，该反应可能破坏共轭主链结构
研究小组使用了几种先进的表征工具来研究他们获得的八苯并[12]环并苯分子的结构
使用单晶x光衍射，他们发现分子采用高度对称的圆柱形几何形状(图(c)和(d))，类似于碳纳米管
使用晶体结构可视化、探索和分析软件(水银)测量该纳米带的内径，约为9
2英斯特朗
研究人员还对分子结构进行了计算应变分析，他们的结果表明，锯齿形边缘的苯基通过防止纳米带结构形成过程中的进一步氢化反应，在提供稳定性方面发挥了重要作用
迟教授说:“我们在这项工作中开发的合成方法和稳定策略可以为构建新型碳纳米结构和碳纳米管铺平道路，用于电子和光子学的各种应用
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