本文關鍵詞：基于六苯并蔻和卟啉共軛結構單元碳納米環(huán)合成及性質(zhì)研究　出處：《中國科學技術大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 碳納米管 環(huán)對苯撐(CPP) 碳納米環(huán) 六苯并蔻 超分子

【摘要】：自從1991年發(fā)現(xiàn)碳納米管(CNTs)結構以來,其以突出的機械、電子以及光學性質(zhì)在納米科技領域和材料科學領域顯示出廣闊的應用前景。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前CNTs基礎研究和應用研究方面的瓶頸。近年來,基于有機合成化學的自下而上的模板法制備高純度CNTs迅速成為該領域的一個研究熱點。自2008年首次合成環(huán)對苯撐結構(CPP)以來,關于CNTs模板分子的合成和性質(zhì)研究經(jīng)歷了突飛猛進的發(fā)展。本論文研究了四種納米環(huán)結構的合成及性質(zhì),具體內(nèi)容如下:1.以過渡金屬催化的偶聯(lián)反應為主要合成手段,成功構建了內(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,設計并合成了由六苯并蔻單元(HBC)構成的具有大π-共軛體系的碳納米環(huán)分子[4]CHBC。該結構除了具有獨特的光物理性質(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的結合關系。這種完全由六苯并蔻單元構成的碳納米環(huán)在模板法合成結構均一的CNTs研究方面具有一定應用價值。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、核磁以及紫外-可見吸收光譜等表征手段確認了其結構。該工作在研究由卟啉單元構成CPP型結構方面具有一定借鑒意義。4.通過Yamamoto偶聯(lián)反應和還原芳構化,以多甲氧基取代的彎曲分子為前體,成功構筑了高度對稱的多功能團化的CPP結構,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 dodecamethoxy-[9]CPP與客體分子之間可能存在的相互作用。多功能團化的CPP結構可為構筑新型環(huán)狀納米碳材料提供重要的研究前體。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1

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本文編號：1333740