今日Science：拓扑分子纳米碳：全苯索烃和三叶形纽结

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碳纳米结构如富勒烯，碳纳米管（CNT），石墨烯及其它们的亚分子结构在化学，物理，材料科学和纳米科学等领域得到广泛的研究与应用。当前已知的纳米碳结构在拓扑上都是简单的。理论上提出了许多具有未开发拓扑结构的纳米碳，如碳纳米管，纳米线圈和Mackay晶体等。然而，缺乏构建这种拓扑纳米碳的有效方法。

近日，日本名古屋大学的Yasutomo Segawa和Kenichiro Itami团队报道了仅由对位苯环组成的索烃和三叶结分子的新合成方法。研究者观察到与两个环之间快速能量转移相关的异辛烯特征荧光，并且通过对映体分离和圆二色光谱证实了全苯结的拓扑手性。

即使在-95°C，看似刚性的全苯结在溶液中也具有快速的涡旋运动，导致所有氢原子核磁共振信号被平均。这些π共轭分子的性质引发了进一步的科学问题，例如结构特征（尺寸，组分，取代基等）如何影响它们的动态运动、物理性质、π共轭结构和光电性质。该合成方法将产生更多种类的拓扑分子纳米碳，并且可以激发对这些先前尚未开发的拓扑分子纳米碳类的更深入的理解和应用。