Acenes吸引了大量的利益,因为他们特性显著的电子特性,如自旋极化和磁性较大的家族成员。随着长度增加,能量差距acene的最高占据分子轨道(人类)和最低未占据分子轨道(LUMO)迅速减少,蒽,并四苯acenes三个和四个线性融合的苯环,分别已经拥有半导体性质。
小型电子差距和高电子迁移率使材料有吸引力等应用程序中使用有机场效应晶体管(ofet),有机发光二极管(oled),有机光伏(口服脊髓灰质炎疫苗)欧洲杯足球竞彩和自旋电子元件。的材料也欧洲杯足球竞彩可以用于显著增加photoconversion效率的有机光伏设备。acenes除了这些潜在的应用,特别是acenes更高,也就是说,那些有六个或多个线性融合的苯环,提供一个机会探索π-electron相关性和磁性效应:他们π-bond系统的功能独特的拓扑结构,这是由重叠的pz碳原子的轨道。
同时,杂原子取代,取代碳原子的原子如硼、磷、氧、硫、氮acene,是一种有效的方法优化电子,磁性,物理化学性质。acenes,用这样的杂原子取代CH组生产oligoheteroacenes和这些材料的性能取决于类型、数量和杂原子的位置。欧洲杯足球竞彩
硼和氮替代,例如,被证明能够提供精确控制acenes的激进的性格和化学稳定性。如果所有的杂原子是氮,这些化合物被称为azaacenes(或N-heteroacenes)。这些化合物继承acenes非凡的属性,因为氮原子离开π-system的拓扑等价替换CH组。电负性氮原子允许精确可调前沿分子轨道能量校准和azaacenes已被证明具有n型半导体行为和用于薄膜晶体管,oled和口服脊髓灰质炎疫苗的设备。
合成和表征大acenes溶液化学虽然因为他们一直是一个挑战功能低溶解度和高反应性。有一些成功合成acenes更高,但这些化合物可能需要稳定在一个矩阵来防止其分解后几个小时或用各种笨重的帮助保护组。
表面化学已成为另一种方法,使合成的新型有机材料通过一或二维空间限制在超高真空(特高压)条件下单晶基片。欧洲杯足球竞彩有针对性的纳米材料的分子结构和电子性质可以通过先进的扫描探针技术,确定如扫描隧道显微镜/光谱学(STM / STS)和非接触式原子力显微镜(欧洲杯足球竞彩nc-AFM)。在过去的十年中,表面合成的石墨烯带的制作都(GNRs),发现新的化学反应,合成的碳基nanographenes有趣的电子性能对该方法的发展作出了重要贡献。
最近,研究人员转向更高的合成和表征acenes表面:目前为止最大的10、11或12苯环。尽管有这些成功和表面存在的方法合成heteroatom-substituted graphene-derived系统,然而,科学家还没有调查heteroacenes更高。同样,仍然没有明确的科学共识高等acenes基态的性质:许多计算研究发现它开壳层聚合基,尽管量子蒙特卡罗最近的一项研究预测这是一个封闭外壳基态。
摘要表面合成和表征nitrogen-substituted undecacenes,最近发表在自然通讯,卡洛Pignedoli博士领导的研究小组副组长在电子探针原子论的模拟和埃塞俄比亚Eimre,博士生在电子探针(电子邮件保护)实验室,证明了氢化tetraazaundecacene的表面形成,其模拟两个edge-fused五元环,12日和6日19日25-tetraazaundecacene通过热退火和STM提示操纵货币的一个新颖的设计前体分子在特高压条件下金属表面。他们还显示,类似设计前体可以用来合成原始undecacene。
他们能够分配一个实验性的基态与相当大的开壳层字符的合成tetraazaundecacene盟(111),而其他两种化合物被发现是封闭外壳。基于DFT的计算表明,tetraazaundecacene保留了原始的非凡的电子性质undecacene除了减速电负性氮原子轨道能量引入。此外,计算表明,氢化类似物表现出当地antiaromaticity氮原子的诱导。
过程提供了一个新的视角为研究复杂acenes电子相关效应的化学置换,开辟了一条新的道路有机电子和自旋电子学的量身定制的构件,研究人员说。
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