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廈門大學化學化工學院江云寶教授團隊的林建斌副教授與張慧君副教授等合作設計構(gòu)筑了手性共軛“土樓”分子，相關工作以“Naphthodithiophene Diimide Based Chiral π-Conjugated Nanopillar Molecules”為題發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202111743)，并被選為VIP（back cover）。

圖1：手性共軛土樓分子

在自然界的光合作用系統(tǒng)中，捕光色素-蛋白復合體高度對稱的立體環(huán)狀結(jié)構(gòu)不僅能有效促進激發(fā)態(tài)離域，而且可進一步組裝成密集的二維陣列，從而確保高效的光子捕獲與能量傳遞。在人工合成的大環(huán)化合物中，缺乏類似的立體環(huán)狀共軛骨架結(jié)構(gòu)。

圖2：研究思路

課題組以缺電性的萘并二噻吩二酰亞胺（NDTI）為基本單元，利用電化學氧化促進大環(huán)化，構(gòu)筑了由四個NDTI單元首尾相連而成的環(huán)狀[4]C-NDTI分子。該分子整體骨架接近理想的柱狀結(jié)構(gòu)（直徑14.295 ?），同時還繼承了NDTI單元的強π-π堆積能力，因此可在分子水平上采取二維陣列緊密堆積。該分子的特點與福建土樓類似，我們稱之為“土樓分子”。具備優(yōu)異性質(zhì)的土樓分子為后續(xù)模擬自然界光合作用系統(tǒng)和開發(fā)多功能有機光電材料方面的工作奠定了基礎。

課題組近年來基于深入的機理研究（ACS Catalysis 2018, 8, 8070; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 , 16770.），圍繞苝二酰亞胺（PDI）、萘二酰亞胺（NDI）分子功能化的新方法學（Org. Lett. 2017, 19, 5438; Org. Lett. 2018, 20, 6117; Chem. Sci. 2020, 11, 1503. ）、可控自組裝（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 15273; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 3712.）及后續(xù)的器件開發(fā)（Nat. Commun. 2021, 12, 142.）展開系列工作。上述成果是這一系列工作的延續(xù)。

論文第一作者為我院2018級博士生張麗和2019級碩士生張桂蘭。研究工作得到國家自然科學基金（項目編號： 22071208、21772165、21772162、21521004），廈門市青年創(chuàng)新基金項目（項目編號：3502Z20206058）等項目支持。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202111743