新型碳同素异形体——环型碳的表面精准合成获进展

在国家自然科学基金项目(批准号:22125203)资助下,同济大学材料科学与工程学院许维教授团队在新型碳同素异形体—环型碳的表面精准合成方面取得进展。研究成果以“表面合成芳香性环型碳C10和C14(On-surface synthesis of aromatic cyclo[10]carbon and cyclo[14]carbon)”为题,于2023年11月30日在线发表于《自然》(Nature)杂志。论文链接:www.nature.com/articles/s41586-023-06741-x。 图 环型碳C10和C14的表面合成策略与化学结构表征 环型碳作为新型的碳同素异形体,由sp杂化的碳构成,其独特的化学结构和电子性质引起了实验和理论学家的极大兴趣。由于环型碳具有非常高的化学活性,因此,自上个世纪以来,科学家只能在气相中进行研究,其凝聚相的合成和表征则极具挑战性,这使得对环型碳的化学结构(累积烯烃或聚炔......阅读全文

新型碳同素异形体-——环型碳的表面精准合成获进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:22125203)资助下,同济大学材料科学与工程学院许维教授团队在新型碳同素异形体—环型碳的表面精准合成方面取得进展。研究成果以“表面合成芳香性环型碳C10和C14(On-surface synthesis of aromatic cyclo[10]carbon

有望成为新型半导体材料!中国科学家合成全新碳分子

  碳材料家族又添2位新成员。通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,同济大学材料科学与工程学院许维教授团队首次成功精准合成了两种全新的碳分子材料(碳同素异形体),即芳香性环型碳C10和C14,并精细表征了它们的化学结构。许维教授表示,这项研究工作极大推动了环型碳领域的发展,提出的表面合成策略有望成为

实施分子“手术”,碳材料家族“添新丁”

  11月30日,《自然》在线发表同济大学材料科学与工程学院教授许维团队的最新成果,研究人员通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,首次合成分别由10个或14个碳原子组成的环形纯碳分子材料。  该研究首次精准合成两种全新的碳分子材料(碳同素异形体),芳香性环型碳C10和C14,并精细表征了它们的化学结

首获成功,碳材料家族再添两位新成员

  通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,同济大学材料科学与工程学院许维教授团队首次成功合成了分别由10个或14个碳原子组成的环型纯碳分子材料,碳材料家族再添两位新成员。近日,国际学术期刊《自然》在线发表了这一科研成果。这项研究首次成功精准合成了两种全新的碳分子材料(碳同素异形体),即芳香性环型碳C

我国科学家成功合成新的碳同素异形体

最近,中科院化学所有机固体院重点实验室科研人员在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的资助下,在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人员利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体——石墨炔(graphdiyne)薄膜,研究结果发

化学所成功合成新的碳同素异形体石墨炔

  在国家自然科学基金委、科技部和中科院的资助下,中科院化学所有机固体院重点实验室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体-石墨炔(graphdiyne)薄膜。研究结果还证实石墨炔是由1,

碳素材料研究获突破-合成碳的又一新型同素异形体

  据西安交大9月27日通报,该校电气学院科研人员在碳素材料研究过程中取得突破,合成了碳的又一个新型同素异形体。  据介绍,2011年,科学家通过计算预言了T-carbon(T型碳)的可能性,但从来没有人观察到、能够在实验室合成。近日,西安交大电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换

十二苯取代并四苯

  化学家一直在突破极限。他们用各种技术手段不断合成新的分子,探索各种分子结构及其性质。一些新分子可以带来直接的应用,而另外一些则揭示了独特的性质。  2019 年,美国化学会旗下的 C&EN 像往年一样,邀请读者投票,从今年新合成的分子中评选出“年度分子”,反芳香性纳米笼以最高票数当选。除此之外,

TEM表面复型技术碳一级复型法

碳一级复型法图四 碳一级复型结构示意图直接把表面清洁的金相试样放入真空镀膜装置中,在垂直方向上向试样表面蒸镀一层数十纳米的碳膜。把喷有碳膜的样品用小刀划成对角线小于3mm的小方块,然后把该样品放入配好的分离液中进行电解分离或化学分离。电解分离时,样品通过正电做阳极,不锈钢平板作阴极。不同样品选用不同

中科院揭示:非平面金属杂芳香性来源是由于σ型交盖

  近日,我所催化基础国家重点实验室叶生发研究员团队与北京大学席振峰教授和张文雄教授研究团队合作,成功揭示了非平面丁二烯基双铁化合物的芳香性来源于两个铁中心的3dxz与丁二烯π之间d-p轨道的σ型重叠。  芳香性是化学的基本概念之一。在大多数芳香化合物中,其共轭环一般是通过轨道之间肩并肩的π型交盖实

关于休克尔规则的证明相关介绍

  休克尔4n+2规则可用微扰分子轨道理论即PMO法从理论上加以证明。  在休克尔规则的启示下,近二十年合成了芳香体系的化合物,于是出现了一系列非苯芳烃,及一些不含苯环结构,但具有一定程度的芳香性的烃,称为非苯芳烃。  1. 环丁烯基二价正离子 它环上的四个碳都是sp杂化的,π电子数等于2,符合休克

天津大学孙哲JACS:多重几何/电子构型碳纳米环

  具有可变的多重分子构型和电子构型是构筑刺激响应材料的重要分子基础。例如,当分子构型的改变伴随开壳/闭壳态或中性/离子态变化时,材料会表现出独特的对光照、电场、磁场的响应以及动态氧化还原行为(dyrex),从而可应用于信息处理、存储、传感器等多个领域。近年来,基于蒽醌二甲烷 (Anthraquin

《CEN》杂志揭晓2019年度七大明星分子-哪些你认识?

  美国化学会(ACS)旗下的《化学与工程新闻(C&EN)》杂志每年都会遴选出一年间发表在各大期刊上备受瞩目的新分子。最近,7个分子登上2019年度《C&EN》明星分子榜单(C&EN’s molecules of the year for 2019)。下面就来为大家简单介绍一下这7个分子的奇特结构与

休克尔规则的原理及证明

具有芳香性原因为什么4n+2个π电子平面单环共轭体系才具有芳香性呢?从分子轨道能级计算发现,当平面单环体系中的成键轨道数目为2 n+1时,如果有4n+2个π电子刚好能给满成键轨道,从而具有类似惰性气体的电子排布,而将具有最大的成键能而变得稳定,平面或接近平面, 电子的离域才有效;当环上的原子存在空间

中国科学家首次精确合成共轭莫比乌斯索烃

   近日,中国科学院理化技术研究所丛欢团队联合厦门大学朱军团队,首次精确合成出共轭莫比乌斯索烃。相关论文在线发表于《自然—通讯》。  你或许听说过莫比乌斯环这种神奇的结构。一张纸带必然有正反两面,但倘若你把纸带的一端扭转180度后,与另一端粘在一起,就形成了一个连续的,只有一个面的曲面。  在纳米

大连化物所等提出构建反芳香性丁富烯新策略

  近日,中国科学院大连化学物理研究所仿生催化合成研究组研究员陈庆安团队与中科院院士/浙江大学教授麻生明团队合作,通过双联烯中间体实现了反芳香性丁富烯的合成,解决了传统方法中对称丁富烯的合成挑战。此外,合作团队通过对反应机制的研究实现了非对称丁富烯的高效合成。该研究为丁富烯化学和反芳香性化合物的研究

提出构建反芳香性丁富烯新策略

近日,中科院大连化学物理研究所研究员陈庆安团队与浙江大学麻生明院士团队合作,通过双联烯中间体,实现了反芳香性丁富烯的合成。该方法不仅解决了传统方法中对称丁富烯的合成挑战,合作团队还通过对反应机制的详细研究,实现了非对称丁富烯的高效合成。该工作为丁富烯化学和反芳香性化合物的研究提供了新思路。相关研究成

Nature重大成果|碳的同素异形体新成员出现

  碳的同素异形体有:金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、直链乙炔碳、无定形碳、碳纳米管、纤维碳、碳纳米泡沫。碳同素异形体指的是元素碳的同素异形体,即纯碳元素所能构成的各种不同的分子结构。  同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质。同素异形体之间的性质差异主要表现在物

《自然》(20231130出版)一周论文导读

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/513489.shtm 编译 | 未玖 Nature, 30 November 2023, VOL 623, ISSUE 7989 《自然》2023年11月30日,第623卷,7989期

科学家提出构建反芳香性丁富烯新策略

近日,我所仿生催化合成研究组(211组)陈庆安研究员团队与浙江大学麻生明院士团队合作,通过双联烯中间体,实现了反芳香性丁富烯的合成。该方法不仅解决了传统方法中对称丁富烯的合成挑战,合作团队还通过对反应机制的详细研究,实现了非对称丁富烯的高效合成。该工作为丁富烯化学和反芳香性化合物的研究提供了新思路。

我化学家合成立方芳香性簇合物

  近日,南开大学化学学院赵斌教授课题组和清华大学化学系李隽教授课题组,在有关“立方芳香性金属簇合物”研究方面取得重大突破。赵斌教授课题组合成出具有高的热稳定性和溶剂稳定性的八核Zn(I)立方结构簇合物。李隽教授课题组提出“立方芳香性”的概念和6n+2电子计数规则用于解释八核Zn(I)立方结构的特殊

不可能的任务!化学家首次成功合成纯碳环

  18个原子组成‘环碳’虽然难以捉摸,但却可能是迈向分子级晶体管的重要一步。  在大多数化学家放弃尝试很久之后,终于有研究团队合成出了第一个由18个原子组成的环状纯碳分子。由原子力显微镜拍摄的碳-18分子的三维图像。来源:IBM Research  化学家先合成了一个由碳和氧组成的三角形分子,然后

材料前沿丨石墨炔:从发现到应用

编者按:《石墨炔:从发现到应用》为国内外第一部全方位、系统地介绍石墨炔从基础科学研究到实际应用探索的前沿著作。由我国首次发现石墨炔的专家,中国科学院院士李玉良先生及其团队核心专家李勇军研究员共同撰写。内容新颖、权威,科学性和可读性强!合成、分离新的不同维数碳同素异形体是过去二三十年研究的焦点,科学家

科学家模拟合成新型石墨烯-可应用于纳米尺度电子器件

  一般来说,石墨烯是一种六边形结构的碳材料。日前,北京大学应用物理与技术研究中心王前教授课题组与其他国际合作者模拟了一种称为五边形石墨烯的新型碳材料的合成。与由碳六元环所构成的石墨烯不同,这种碳的新同素异形体是以纯碳五元环为结构基元构成的二维结构,并具有可与石墨烯媲美的优异性质

石墨炔碳原子杂化类型

碳家族发展历程  碳具有sp3、sp2和sp种杂化态,通过不同杂化态可以形成多种碳的同素异形体,如通过sp3杂化可以形成金刚石,通过sp3与sp2杂化则可以形成碳纳米管、富勒烯和石墨烯等,如下图所示。a金刚石 b石墨 c蓝丝黛尔石 d、e、f足球烯g无定形碳 h碳纳米管  1996年化学诺贝尔奖被授

青岛能源所合成出新型反芳香性稠环化合物

  日前,中国科学院青岛生物能源与过程研究所在新型反芳香性稠环化合物合成研究中取得新进展,相关成果发表在最新一期的Chemical Communications上。   平面型反芳香性稠环化合物往往缺乏足够的稳定性,需要连接适当的取代基团来增加其稳定性。青岛能源所生物基材料重点实验室万晓波研究

有机合成中常见的杂环的合成

杂环化合物是分子中含有杂环结构的有机化合物。构成环的原子除碳原子外,还至少含有一个杂原子。是数目最庞大的一类有机化合物。最常见的杂原子是氮原子、硫原子、氧原子。可分为脂杂环、芳杂环两大类。杂环化合物普遍存在于药物分子的结构之中。下面对往期发布过的有机合成中常见的芳杂环的合成方法进行汇总,方便大家学习

研究生院最新研究设计提出碳的一种新结构

  最近,中科院研究生院苏刚教授及其博士生胜献雷等人基于密度泛函第一性原理研究,设计提出了元素碳的一种新结构,该结构被命名为T型碳(T-carbon)。相关研究结果近日发表在国际期刊《物理评论快报》上 [X. L. Sheng et al., Physical Review Lette

长春应化所成功制备首例全金属三明治化合物

  “三明治化合物”是指由金属原子和两个环多烯形成的“夹心式”化合物。环多烯含离域π键,能作为π电子给予体与金属原子形成配位化合物。二茂铁是1950年代合成的首例具有芳香族性质的有机过渡金属夹心化合物,它的发现展开了环戊二烯基与过渡金属的众多π配合物的化学,也为有机金属化学掀开新的帷幕,该系列化合物

什么是轮烯?

环多烯烃(通式CnHn)又称作轮烯(也有人把 n≥10 的环多烯烃称为轮烯)。环丁二烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按休克尔规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看 π 电子数是否符合4n+2.[18]轮烯环