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  基于石墨烯的多環(huán)芳烴，具有電子密度高、電子能級的最高已占軌道（HOMO）和最低未占軌道（LUMO）之間的間隙窄、氧化還原電位低、π-π堆積能力強、芳香性和優(yōu)異的化學穩(wěn)定性等特點。近期，南京大學化學化工學院配位化學國家重點實驗室史壯志教授課題組利用鈀催化C-H活化技術，實現(xiàn)了碘代聯(lián)芳烴的二聚環(huán)化，通過“后期芳基化”策略發(fā)展出一種石墨烯片段的“自下而上”的可調(diào)控合成方法（圖1）。該成果以“Bottom-up Construction of Graphene Segments Based on a Palladium-Catalyzed Annulative Dimerization of o-Iodobiaryl Compounds”為題，于2018年4月17日在Angewandte Chemie International Edition (DOI: 10.1002/anie.201803603)上在線發(fā)表，相關技術已經(jīng)申請專利保護。

圖1 “自下而上”可控合成石墨烯片段的策略

  值得注意的是，日本名古屋大學Itami教授早前在Science (2018, 359, 435) 上報導了一個類似的構建石墨烯片段的方法。如圖2所示，這兩種路徑的主要區(qū)別是芳基化修飾的先后順序，Itami教授采用的“前期芳基化”策略。兩種方法所產(chǎn)生的產(chǎn)物是互補的，根據(jù)芳基硼酸苯環(huán)的個數(shù)（n），理論上產(chǎn)物邊壁無限延伸的長度數(shù)量（N）分別為奇數(shù)（2n+1）和偶數(shù)（2n+2）個。

圖2 兩種互補策略構建石墨烯片段

  該項成果的第一作者是2015級博士研究生朱晨丹同學，上述研究工作得到了中組部“青年千人”計劃、國家自然科學基金，江蘇省“雙創(chuàng)計劃”計劃以及配位化學國家重點實驗室等的大力資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201803603