大环分子相比于其对应的线性开环分子同族体具有不寻常的物理化学性质；这主要是由于其“无边界”拓扑结构导致。因此，近年来大环分子在材料、分子科学中备受关注。然而目前在溶液合成中，可控合成具有特定组份和几何形状的大环分子仍然面临着挑战。这是由于溶液合成对反应物的可溶性具有一定的要求，因此无法实现任意大环分子的合成。为了解决这个问题，近期中国科学技术大学国家同步辐射实验室朱俊发教授课题组首次成功将溶液合成中的高稀合成法应用到超高真空金属单晶表面，实现了高产率合成非可溶性的低聚亚苯基大环分子。并且深入地探索了高稀法在金属表面与溶液中的不同之处以及在表面上形成该大环分子的机制。该项研究有效的弥补了溶液合成法的缺点，为多种大环分子的合成以及物化性质的表征提供了新的方法和技术。相关研究论文发表于国际知名期刊ACS Nano (2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b01870) （全文见http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.7b01870），其中博士生范其瑭为该论文第一作者.
上图为4,4’’-二溴间三联苯(DMTP)前体分子在Ag(111)表面的环化反应概略图。
以上研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973)、国家自然科学基金和合肥大科学中心专项基金等项目的资助。
