新加坡国立大学的化学家开发了一种精确合成全共轭锯齿形边缘碳纳米带的策略(CNB)。获得的分子，称为八苯并[12]环苯，被认为是之字形(12，0)碳纳米管的第一个完全表征的合成片段之一。在过去的35年里，这种分子结构一直是合成化学家难以捉摸的目标。
单壁碳纳米管是一种特殊的中空碳材料，具有石墨烯片和原子厚度的壁。它们被认为是开发下一代纳米电子器件的最有前途的材料之一。然而，目前的生产方法，如电弧放电和激光汽化，不能在原子水平上实现单壁碳纳米管的精确合成，这将影响其电学和光学性能。作为一种替代方法，这项研究的重点是氯化萘，这是一种带状分子，只由苯环以环形方式融合在一起组成。这些CNB分子可能成为生长结构清晰的碳纳米管的种子。近年来，人们对氯化萘自下而上的有机合成的兴趣再次出现。合成了不同构型(如扶手椅型和手性边缘型)的Cnbs，并分别进行了充分表征。然而，具有之字形边缘(n，0)的碳纳米管片段的独特构型的合成仍然是难以捉摸的(见图(a))。
由新加坡国立大学化学系迟教授领导的研究团队开发了一种结合热力学稳定性和动力学保护的策略，以实现锯齿形(12，0)单壁碳纳米管的精确原子合成。通过两次狄尔斯-阿尔德加成完成合成。首先，构建无应变前驱体，然后还原得到完全共轭的应变CNB。应用一个叫做苯并环化的概念来增加共振稳定能，从而实现最终化合物的热力学稳定。同时，锯齿边取代基的连接会动态阻止环加成反应，环加成反应可能会初步破坏共轭骨架结构。
研究小组使用了几种先进的表征工具来研究他们获得的八苯并[12]环苯分子的结构。使用单晶X射线衍射，他们发现分子具有高度对称的圆柱几何形状(图(c)和(d))，这类似于碳纳米管。晶体结构可视化、探索和分析软件(水银)用于测量纳米带的内径，约为9.2埃。研究人员还对分子结构进行了计算应变分析，结果表明之字形边缘的苯基通过防止纳米带结构形成过程中的进一步氢化反应，在提供稳定性方面发挥了重要作用。
迟教授说：“我们在这项工作中开发的合成方法和稳定策略可以为构建新的碳纳米结构和碳纳米管在电子和光子学中的各种应用铺平道路。”
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