近日，東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院楊洪教授課題組通過化學(xué)法合成首例石墨烯納米帶熱致液晶分子，相關(guān)研究成果以“Graphene Nanoribbon Core Thermotropic Liquid Crystal with a Well-Defined Molecular Structure”（具有精確分子結(jié)構(gòu)的石墨烯納米帶熱致液晶）為題，在國際權(quán)威期刊“Angewandte Chemie International Edition”（《德國應(yīng)用化學(xué)》）在線發(fā)表。
石墨烯納米帶（GNR）是寬度小于50納米的石墨烯條帶，憑借高載流子遷移率、高熱導(dǎo)率以及獨特的非零帶隙特性，在集成電路領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。將GNR精準(zhǔn)排列并組織成層次化且規(guī)整的結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)高性能半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)的取向技術(shù)難以獲得無缺陷、分子結(jié)構(gòu)精確的GNR陣列。為了解決該技術(shù)難題，課題組提出了一種通過賦予GNR熱致液晶性來制備高度有序GNR陣列的策略，化學(xué)合成了首例石墨烯納米帶熱致液晶分子（GNR-LC），成功實現(xiàn)了分子級精度的結(jié)構(gòu)控制和二維有序組裝。
GNR-LC分子的合成路線采用自下而上的溶液法合成策略，從苯環(huán)衍生物小分子出發(fā)，經(jīng)過鈴木-宮浦交叉偶聯(lián)反應(yīng)、鈀催化的環(huán)化二聚反應(yīng)、肖爾氧化環(huán)脫氫等一系列反應(yīng)，最終構(gòu)建出帶有十二個長烷氧基鏈的扶手椅型GNR液晶分子。
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