Forskere syntetiserer først sammenkoblet bismacrocycle med alle phenylenenheder

Forskerholdet ledet af prof. Du Pingwu fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) syntetiserede først en hel-phenylen bismacrocycle (bis- betyder to) med siamesisk tvillingstruktur og brugt fulleren som gæstemolekyler til at samle et jordnøddeformet supramolekylært kompleks. Denne undersøgelse blev offentliggjort i Angewandte Chemie .

Som en ny type kulstofmateriale, kulstof nanorør (CNT'er) har tiltrukket sig udbredt opmærksomhed på grund af deres fremragende mekaniske og fotofysiske egenskaber. Imidlertid, syntesen af ​​CNT'er eller CNT'er-fragmenter med selektiv simpel struktur er stadig en udfordring.

Denne undersøgelse rapporterede en konjugeret meget anstrengt all-phenylen Siamese-tvilling bismacrocycle, SCPP[10]. To phenylen nanoreringer, [10]CPP, forbundet af en snoet central benzen, viser en unik 3D-struktur, der ligner tallet 8.

Den ønskede struktur realiseres gennem præcis udvælgelse af passende bygningsenheder. Scanning tunneling mikroskopi (STM) billeddannelse karakteriserede yderligere dette konjugerede molekyle med Siamesisk-tvilling formet struktur på atomær skala.

Forskere anvendte UV-vis absorption, fluorescens, og teoretiske beregninger for at karakterisere fysiske egenskaber ved SCPP[10]. Resultater viser, at der eksisterede en betydelig rødforskydning af UV-vis-spektret og fluorescens sammenlignet med ringkomponenten [10]CPP, indikerer karakteristisk ikke-plan udvidet π-konjugeret forbedring. Tilsvarende emissionsfarverne for SCPP[10] og [10]CPP var gule og blå under en håndholdt UV-lampe.

Udover, tøjningsenergien og den største interphenylen-torsionsvinkel for denne bismakrocyklus var op til henholdsvis 110,59 kcal/mol og 46,07°. Dens centrale benzen havde en snoet vinkel på 10,05°. Disse nye fysiske karakteriseringer ovenfor blev alle tilskrevet den særlige struktur af SCPP[10].

Desuden, SCPP[10] blev en ordentlig supramolekylær vært på grund af dets buede bismakrocykliske rum og passende diameter. Et jordnøddeformet 1:2 vært-gæstekompleks kunne dannes efter SCPP[10], jordnøddeskallen, indfanger to PCBM (fullerenderivater) molekyler som frø. Bindingskonstanterne K blev også beregnet i henhold til UV-vis titreringen, og forholdet 1:2 blev bevist ved et jobplot.

Med unikke fotofysiske egenskaber og topologistruktur, SCPP[10] har været stigende som et lovende kulstofrigt molekyle inden for det fotoelektriske og supramolekylære materialefelt.