インデノフローレンポリマーの表面合成

Marco Di Giovannantonio¹, José I Urgel¹, Uliana Beser²

¹Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, nanotech@surfaces Laboratory , 8600 Dübendorf , Switzerland.

Journal of the American Chemical Society

|February 24, 2018

まとめ

研究者は,一次元インデノフローレンポリマーを作るための新しい表面合成方法を開発しました. この技術では,表面支援リング閉塞により精密なカーボンナノ構造を構成し, 調節可能な電子特性を備えています.

科学分野:

材料科学
有機化学
ナノテクノロジー

背景:

表面合成により,従来の溶液化学では達成できない複雑な炭素ナノ構造が作られます.
ポリフェニレンは,調整可能な電子特性を持つ多用途の炭素ベースの材料です.
特定の構造的なモチーフを組み込むことは,五つ組のリングのように,材料の特性を大幅に変更することができます.

研究の目的:

表面合成を用いたインデノフルオレン単位に基づく一次元結合ポリマーのための新しい合成経路を確立する.
表面支援による酸化リングの閉塞による5つ組のリングの形成を調査する.
合成されたインデノフローレンポリマーの正確な構造と電子特性を特徴付ける.

主な方法:

表面合成を基板で利用した.
表面支援による酸化環の閉塞を促進するために,ポリ (パラフェニレン) 骨幹にオルトメチル基を使用.
スキャニングトンネル顕微鏡 (STM),非接触原子力顕微鏡 (nc-AFM),スキャニングトンネルスペクトル顕微鏡 (STS) を使用して,理論的な計算で補完された結果のポリマーを特徴付けました.

主要な成果:

インデノフローレン単位から成る一次元結合ポリマーを合成した
メチル群とアリル群の間の表面補助酸化環閉塞により,五つ組の環の形成が示された.
STM,nc-AFM,STS,および理論分析により,原子的に正確な構造と電子特性が確認されました.

結論:

表面合成によるインデノフローレンポリマーの前例のない合成プロトコルを開発しました.
この方法により,5つの環を組み合わせたポリマーバックボーンに正確に組み込むことができます.
このアプローチは,電子特性を微調整するために他のポリフェニレンとグラフェンナノリボンに拡張する可能性を秘めています.

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