大環(huán)分子在分子納米拓撲學(xué)領(lǐng)域中扮演著重要角色。通過化學(xué)鍵和機械鍵連接多個大環(huán)分子的策略已被證實是構(gòu)建新穎超分子結(jié)構(gòu)和分子機器的有效途徑。然而，不含雜原子的全苯大環(huán)拓撲納米碳需要在克服分子張力的同時精確調(diào)控分子的拓撲結(jié)構(gòu)，因而其合成面臨挑戰(zhàn)。直接將全苯骨架的對苯撐大環(huán)進行官能化，以模塊化的方式進行有序連接，有望為探索復(fù)雜拓撲結(jié)構(gòu)的分子納米碳提供新的合成途徑。合理選擇大環(huán)合成子與適當(dāng)?shù)男揎椃椒?，?gòu)建發(fā)散式的合成途徑，是解決這一問題的關(guān)鍵。

近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所超分子光化學(xué)研究中心研究員叢歡課題組與深圳大學(xué)的科研人員合作，報道了基于后官能化策略的全苯大環(huán)拓撲納米碳發(fā)散合成。該工作以間環(huán)對苯撐分子及其衍生的全苯索烴為原料，將銥催化碳氫鍵硼化應(yīng)用于環(huán)對苯撐類張力全苯大環(huán)體系，進而發(fā)散式地合成了一系列全苯多大環(huán)納米碳，包括線型鎖鏈、環(huán)狀鎖鏈、聚索烴和橋連索烴等新穎結(jié)構(gòu)。該成果為全苯大環(huán)拓撲結(jié)構(gòu)的合成提供了新思路，并凸顯了上述合成策略在全苯大環(huán)拓撲納米碳研究方面的應(yīng)用潛力。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。

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發(fā)散式合成全苯大環(huán)拓撲納米碳