碳材料家族又添两位新成员

[本刊讯] 同济大学材料科学与工程学院许维教授团队首次成功合成了分别由10个或14个碳原子组成的环形纯碳分子材料，相关研究成果于2023年11月30日在线发表在《自然》（Nature）上。

碳材料在自然界中存在多种形式，其具体外在表现形式取决于每个碳原子周围与之成键的原子数目。当每个碳原子只和周围两个原子成键时，会形成环形纯碳分子。该结构具有很高的反应活性且极不稳定，在自然界中并非天然存在，而人工合成又极具挑战性。

該研究团队创新性地设计了全卤化萘和蒽两种前驱体分子，并将其放在“手术台”（氯化钠薄膜）上进行“麻醉”（被液氦冻住），而后利用扫描隧道显微镜针尖作为“手术刀”对其进行“手术”（原子操纵），进而诱导两种分子完全脱卤并伴随发生逆伯格曼开环反应，最终成功合成了两种芳香性环型碳C10和C14。该研究工作极大地推动了环形碳领域的发展，提出的表面合成策略有望成为一种合成系列环形碳的普适性方法。同时，合成的环形碳有望发展成为新型半导体材料，并在分子电子器件中有着广阔的应用前景。

（馨 娅）