基于六苯并蔻和卟啉共軛結(jié)構(gòu)單元碳納米環(huán)合成及性質(zhì)研究.pdf

1、自從1991年發(fā)現(xiàn)碳納米管(CNTs)結(jié)構(gòu)以來，其以突出的機(jī)械、電子以及光學(xué)性質(zhì)在納米科技領(lǐng)域和材料科學(xué)領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于制備方法的局限性，CNTs的純度問題一直以來成為當(dāng)前CNTs基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面的瓶頸。近年來，基于有機(jī)合成化學(xué)的自下而上的模板法制備高純度CNTs迅速成為該領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。自2008年首次合成環(huán)對苯撐結(jié)構(gòu)(CPP)以來，關(guān)于CNTs模板分子的合成和性質(zhì)研究經(jīng)歷了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
　　本

2、論文研究了四種納米環(huán)結(jié)構(gòu)的合成及性質(zhì)，具體內(nèi)容如下:
　　1.以過渡金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)為主要合成手段，成功構(gòu)建了內(nèi)嵌六苯并蔻單元(HBC)的碳納米環(huán)[12，2]CPHBC，并且通過掃描隧道顯微鏡直接觀察到分子的形貌。內(nèi)嵌六苯并蔻單元的碳納米環(huán)是對環(huán)對苯撐骨架的π-共軛延伸，可以看作是模板法增長碳納米管較好的合成前體。
　　2.采用基于鉑配合物的模板法，設(shè)計(jì)并合成了由六苯并蔻單元(HBC)構(gòu)成的具有大π-共軛體系的碳納米環(huán)分子

3、[4]CHBC。該結(jié)構(gòu)除了具有獨(dú)特的光物理性質(zhì)，還表現(xiàn)出與富勒烯C70的超分子相互作用，多種物理表征都證明了它們之間存在1∶1的結(jié)合關(guān)系。這種完全由六苯并蔻單元構(gòu)成的碳納米環(huán)在模板法合成結(jié)構(gòu)均一的CNTs研究方面具有一定應(yīng)用價(jià)值。
　　3.采用基于鉑配合物的模板法，以1，11-雙(4-硼酸酯基苯基)-6，16-雙(2，4，6-三甲基苯基)鎳卟啉為構(gòu)筑單元，合成了內(nèi)嵌鎳卟啉單元的具有大π-共軛體系的納米環(huán)分子[3]CPB，并通過質(zhì)譜

4、、核磁以及紫外-可見吸收光譜等表征手段確認(rèn)了其結(jié)構(gòu)。該工作在研究由卟啉單元構(gòu)成CPP型結(jié)構(gòu)方面具有一定借鑒意義。
　　4.通過Yamamoto偶聯(lián)反應(yīng)和還原芳構(gòu)化，以多甲氧基取代的彎曲分子為前體，成功構(gòu)筑了高度對稱的多功能團(tuán)化的CPP結(jié)構(gòu)，dodecamethoxy-[9] CPP。通過對dodecamethoxy-[9] CPP的光物理性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，其與未取代的[9]CPP相比，具有不同的光電性質(zhì)。此外，還研究了dodecame