Het onderzoeksteam onder leiding van Prof. Du Pingwu van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (USTC) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) synthetiseerde eerst met succes een volledig fenyleen-bismacrocyclus (bis betekent twee) met een Siamese-tweelingstructuur en gebruikte fullereen als gastmoleculen om een ​​pinda-vormig supramoleculaire complex samen te stellen. Deze studie is gepubliceerd in Angewandte Chemie .

Als een nieuw type koolstofmateriaal, koolstofnanobuisjes (CNT's) hebben veel aandacht getrokken vanwege hun uitstekende mechanische en fotofysische eigenschappen. Echter, de synthese van CNT's of CNT's-fragmenten met selectieve eenvoudige structuur is nog steeds een uitdaging.

Deze studie rapporteerde een geconjugeerde sterk gespannen all-phenylene Siamese-twin bissacrocycle, SCPP[10]. Twee fenyleen nanoringen, [10]CPP, verbonden door een gedraaide centrale benzeen, met een unieke 3D-structuur vergelijkbaar met het cijfer 8.

De gewenste structuur wordt gerealiseerd door een nauwkeurige selectie van geschikte bouweenheden. Scanning tunneling microscopie (STM) beeldvorming karakteriseerde dit geconjugeerde molecuul verder met een Siamese-tweeling-vormige structuur op atomaire schaal.

Onderzoekers pasten UV-vis absorptie toe, fluorescentie, en theoretische berekeningen om de fysieke eigenschappen van SCPP te karakteriseren [10]. Resultaten tonen aan dat er een significante roodverschuiving van het UV-vis spectrum en fluorescentie bestond in vergelijking met de ringcomponent [10]CPP, wat wijst op onderscheidende niet-vlakke uitgebreide π-geconjugeerde verbetering. dienovereenkomstig, de emissiekleuren van SCPP[10] en [10]CPP waren geel en blauw onder een draagbare UV-lamp.

Daarnaast, de spanningsenergie en de grootste interfenyleen-torsiehoek van deze bisacrocycle waren respectievelijk tot 110,59 kcal/mol en 46,07°. Het centrale benzeen had een gedraaide hoek van 10,05°. Deze nieuwe fysieke kenmerken hierboven werden allemaal toegeschreven aan de speciale structuur van SCPP [10].

Verder, SCPP [10] werd een goede supramoleculaire gastheer vanwege de gekromde bisacrocyclische ruimte en geschikte diameter. Een pinda-vormig 1:2 host-guest-complex zou kunnen worden gevormd na SCPP [10], de pindaschil, het vangen van twee PCBM-moleculen (fullereenderivaten) als zaden. De bindingsconstanten K werden ook berekend volgens de UV-vis-titratie, en de verhouding 1:2 werd bewezen door een Job-plot.

Met unieke fotofysische eigenschappen en topologiestructuur, SCPP[10] is in opkomst als een veelbelovend koolstofrijk molecuul op het gebied van foto-elektrische en supramoleculaire materialen.