分子+研究院教授孙哲《Science》发表苯纳米管工作

bangjia

最近，分子+研究院孙哲教授与东京大学化学系的Hiroyuki Isobe教授课题组首次利用“自下而上”的有机合成方法制备了尺寸约为2nm x 2nm x 2nm的纳米管结构，并将其命名为“phenine纳米管（phenine nanotube, pNT）”。他们由苯环化合物出发，通过连续的硼化及偶联过程，只需9步就可简洁高效合成由数十个苯环组成的具有周期性空位缺陷的分子纳米管，单个碳碳键的平均合成效率高达91%。从结构上来看，通过利用1,3,5-三取代苯（即phenine）单元取代碳纳米管中的sp2杂化碳原子，该团队合成的pNT成功将六原子的空位缺陷引入到碳纳米管的侧壁上，通过理论计算表明，这种周期性缺陷将会改变碳纳米管的电子结构，将原本是导体的（12，12）碳纳米管的带隙打开，使其具有半导体性质。更加值得注意的是，该团队得到了分子式为C304H264的苯纳米管的单晶结构，这是利用单晶表征的碳纳米管结构甚至是碳氢结构的最大分子，也表明了有机合成在精确合成碳材料方面的巨大潜力。相关工作发表在Science 上（Science，2019，363，151）。

Finite phenine nanotubes with periodic vacancy defects

Science, 2019, 363, 151, DOI: 10.1126/science.aau5441