具有独特尺寸依赖特性的荧光芳香纳米带

日本名古屋大学转化生物分子研究所(WPI-ITbM)的研究人员合成了一种新型芳香族纳米带亚甲基桥联[n]环对亚苯基([n]MCPP)并阐明了其性质，与意大利萨勒诺大学和美国内华达大学的研究人员合作

碳纳米环(CNR)和碳纳米带(CNB)等环状分子纳米碳的生产是化学领域的一个新兴课题。[n]环对亚苯基([n]CPP)是第一个CNR，在过去十年中主导了环状分子纳米碳的化学。CPP在应变能、相邻亚苯基单元之间的二面角、最高占据分子轨道-最低未占据分子轨道(HOMO-LUMO)间隙、最大荧光波长、荧光量子效率和客体封装特性方面表现出独特的尺寸依赖性。与CNR相比，具有稠合苯环的CNB具有更刚性的环状结构，具有更高的应变能。

现在，由名古屋大学ITbM的KenichiroItami教授(他/他)和指定的AkikoYagi副教授(她/她)领导的团队合成了亚甲基桥接的[n]环对苯二烯([n]MCPPs，n=6，8,10);含有由亚甲基单元桥接的五元苯环的纳米带。成功合成的关键是使用柱[n]芳烃(市售的环状芳香分子)作为前体，通过分子内偶联反应构建纳米带结构。

调查显示，MCPP根据其环尺寸表现出不同的特性。随着环尺寸的增加，可见紫外线在更长的波长下被吸收。这与CPP形成对比，CPP的光谱与环大小无关。[6]MCPP几乎没有荧光，[8]MCPP发出橙色荧光，[10]MCPP发出黄绿色荧光。碳纳米带的荧光值非常高，表明大环状MCPP可以用作荧光纳米带，这是以前从未见过的。

先前的理论研究预测，[6]MCPP在整个分子中表现出强烈的“副热带带电流”。ITbM研究小组与意大利和美国的研究小组合作，通过计算和实验研究阐明，整个MCPP的副热带带电流随着环尺寸的增加而减小。这一性质首先通过[8]MCPP和[10]MCPP的合成得到阐明，这一发现对于研究芳香族纳米带的磁性具有重要意义。该团队计划继续合成其他尺寸的MCPP，以开辟纳米带科学的新领域。

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