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    发布时间:2018-04-27 15:14:46    点击:2361

史壮志教授课题组发展出石墨烯片段“自下而上”式可控合成新方法


    基于石墨烯的多环芳烃,具有电子密度高、电子能级的最高已占轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)之间的间隙窄、氧化还原电位低、π-π堆积能力强、芳香性和优异的化学稳定性等特点。近期,我院配位化学国家重点实验室史壮志教授课题组利用钯催化C-H活化技术,实现了碘代联芳烃的二聚环化,通过“后期芳基化”策略发展出一种石墨烯片段的“自下而上”的可调控合成方法(图1)。该成果以“Bottom-up Construction of Graphene Segments Based on a Palladium-Catalyzed Annulative Dimerization of o-Iodobiaryl Compounds”为题,于2018年4月17日在Angewandte Chemie International Edition (DOI: 10.1002/anie.201803603)上在线发表,相关技术已经申请专利保护。
 
图1 “自下而上”可控合成石墨烯片段的策略
    值得注意的是,日本名古屋大学Itami教授早前在Science (2018, 359, 435) 上报导了一个类似的构建石墨烯片段的方法。如图2所示,这两种路径的主要区别是芳基化修饰的先后顺序,Itami教授采用的“前期芳基化”策略。两种方法所产生的产物是互补的,根据芳基硼酸苯环的个数(n),理论上产物边壁无限延伸的长度数量(N)分别为奇数(2n+1)和偶数(2n+2)个。
 
图2 两种互补策略构建石墨烯片段
    该项成果的第一作者是2015级博士研究生朱晨丹同学,上述研究工作得到了中组部“青年千人”计划、国家自然科学基金,江苏省“双创计划”计划以及配位化学国家重点实验室等的大力资助。

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