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一、新奇環(huán)帶分子化學(xué)研究

中國(guó)科學(xué)院院士王梅祥作了題為《新奇環(huán)帶分子化學(xué)研究》的大會(huì)特邀報(bào)告。王梅祥指出，具有新奇分子的研究不僅激發(fā)合成化學(xué)家發(fā)展化學(xué)新反應(yīng)，同時(shí)推動(dòng)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，并催生功能分子材料。鋸齒型環(huán)帶芳烴是上世紀(jì)五十年代提出的假想分子，具有優(yōu)美的結(jié)構(gòu)，理論預(yù)測(cè)它們擁有優(yōu)越的理化性能，在大環(huán)超分子化學(xué)和材料方面具有誘人的應(yīng)用前景。它們還可作為“種子”生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)均一的鋸齒型單壁碳納米管，突破碳納米管在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用瓶頸。但是由于此類分子具有高張力和開(kāi)殼層的電子結(jié)構(gòu)等不穩(wěn)定因素，幾十年來(lái)的合成努力未獲成功。王梅祥院士在長(zhǎng)期從事新型大環(huán)與超分子化學(xué)研究的基礎(chǔ)上，利用人工合成的（雜）杯芳烴大環(huán)分子的預(yù)組織構(gòu)象結(jié)構(gòu)和“灣區(qū)”的選擇性反應(yīng)，提出了“跨灣構(gòu)橋”合成環(huán)帶分子的方法與策略。通過(guò)從簡(jiǎn)單易得的大環(huán)分子出發(fā)，建立分子內(nèi)和分子間高效的多重化學(xué)反應(yīng)，成功合成了具有不同直徑的鋸齒型環(huán)帶烴分子，首次觀測(cè)到完全共軛的高張力環(huán)帶[8]芳烴分子的形成。進(jìn)而豐富和完善了“跨灣構(gòu)橋”策略，通過(guò)引入雜原子和5-、7-及8-元碳環(huán)和雜環(huán)單元等，構(gòu)建了具有不同空腔形狀和官能團(tuán)化、不同共軛程度和電性的環(huán)帶分子，闡明的環(huán)帶分子的結(jié)構(gòu)與性能。最后王梅祥院士給大家展示了鋸齒型環(huán)帶分子在超分子化學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)有機(jī)小分子、富勒烯和銫離子的高選擇性識(shí)別。鋸齒型環(huán)帶分子的合成突破和所呈現(xiàn)的理化性能，為“自下而上”精準(zhǔn)合成與制備具有結(jié)構(gòu)均一明確、物理與化學(xué)性能可調(diào)的新奇環(huán)帶碳分子和功能材料提供了新機(jī)遇，迎來(lái)新的研究熱潮。

二、走向精準(zhǔn)合成的表面在位化學(xué)

中國(guó)科學(xué)院院士遲力峰做了題為《走向精準(zhǔn)合成的表面在位化學(xué)》的大會(huì)特邀報(bào)告。遲力峰院士指出，化學(xué)反應(yīng)的精準(zhǔn)化是由諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主野依良治在2009年首次提出：“未來(lái)化學(xué)的發(fā)展要求是對(duì)合成化學(xué)反應(yīng)的精準(zhǔn)性控制”，而表面在位化學(xué)(on-surface chemistry) 是近十年發(fā)展起來(lái)的新型精準(zhǔn)化學(xué)合成方法。它通過(guò)激活前驅(qū)體分子在表面完成分子的活化、遷移以及偶聯(lián)，制備傳統(tǒng)合成法不易獲得的功能分子及聚合物。其優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控可以通過(guò)前驅(qū)體分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、與襯底晶格的相互作用、分子預(yù)組裝、單分子操控等多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。已經(jīng)報(bào)道的代表性產(chǎn)物包括結(jié)構(gòu)可調(diào)的石墨烯納米帶、聚合多烯、石墨炔納米線以及金屬有機(jī)雜化物等等。遲力峰團(tuán)隊(duì)運(yùn)用掃描隧道顯微鏡、非接觸式原子力顯微鏡、掃描隧道譜、單分子操控等方面的實(shí)驗(yàn)手段，著重研究了功能性有機(jī)分子及聚合物的表面脫鹵自由基偶聯(lián)反應(yīng)、脂肪烴的表面脫氫反應(yīng)、以及開(kāi)發(fā)產(chǎn)物的現(xiàn)場(chǎng)原位性質(zhì)表征手段等。表面在位化學(xué)的發(fā)展為設(shè)計(jì)和拓展新型分子材料的原子級(jí)精準(zhǔn)制備與性質(zhì)表征提供了新思路和新途徑。