近日，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院“駿馬計劃”特聘研究員王青課題組取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)成果在國際化學(xué)頂級期刊Angew. Chem. Int. Ed.上發(fā)表，題目為“Perylene with Split-Azulene Embedding”（論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202409750)。我校博士研究生周來運和碩士研究生丁業(yè)達(dá)為論文共同第一作者，王青特聘研究員為通訊作者，內(nèi)蒙古大學(xué)為論文第一完成單位。
缺陷型稠環(huán)芳烴是構(gòu)筑有機(jī)光電材料的重要分子基石?？墒?，目前開發(fā)的大多數(shù)缺陷型稠環(huán)芳烴均是將azulene亞結(jié)構(gòu)完整地嵌入于共軛骨架中，而將azulene的兩個缺陷環(huán)（五元環(huán)、七元環(huán)）進(jìn)行空間分離，得到“類azulene”型的缺陷結(jié)構(gòu)卻由于合成困難而很少被報道。理論研究表明，此種“類azulene”型缺陷稠環(huán)芳烴具有非常有趣的性能如大分子偶極矩、穩(wěn)定的三線態(tài)基態(tài)、獨特的共振能量、芳香性、電子結(jié)構(gòu)等。
鑒于此，王青研究員團(tuán)隊成功合成了一個“類azulene”型缺陷型稠環(huán)芳烴分子Pery-57。此分子可以看作是將明星分子perylene嵌入于azulene的兩個缺陷環(huán)中間，從而得到了兩個缺陷環(huán)均位于分子外圍的“類azulene”結(jié)構(gòu)。由于此獨特的結(jié)構(gòu)特征，分子Pery-57表現(xiàn)出大分子偶極矩、分子內(nèi)電荷分離、全局芳香性、酸響應(yīng)、緊密的分子堆積、近紅外二區(qū)吸收等性能；不僅如此，Pery-57的氧化還原行為也很有趣：它的陽離子自由基可以快速奪取氫原子，并且在低溫下表現(xiàn)出可逆的二聚行為；它的二價陰離子具有明顯的全局反芳香性與單線態(tài)雙自由基基態(tài)等特點。除此之外，“類azulene”結(jié)構(gòu)的存在也使得該化合物為構(gòu)筑高效電荷傳輸材料提供了新的可能。
圖1. 分子的設(shè)計策略與性能
綜上，這項研究探索了一類罕見的“azulene-like”型缺陷稠環(huán)芳烴，它將引發(fā)學(xué)術(shù)界對這類分子的廣泛研究興趣。目前，研究小組正在致力于開發(fā)更多此類缺陷稠環(huán)芳烴分子，并探索它們更廣泛的光電材料應(yīng)用。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳以及內(nèi)蒙古大學(xué)“駿馬計劃”等項目的支持。
王青特聘研究員
王青，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院“駿馬計劃”特聘研究員，博士生導(dǎo)師。2014年本科畢業(yè)于西安交通大學(xué)，2018年獲得新加坡國立大學(xué)博士學(xué)位。2018年至2019年在日本名古屋大學(xué)從事博士后研究。自2019年12月起加入我校，主要研究領(lǐng)域為大共軛有機(jī)功能材料。
圖2. 論文的主要作者
(素材來源：科學(xué)技術(shù)處 編輯：王燦 審核：劉雪峰)
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