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理学院青年教师刘勋山博士在国际权威期刊《德国应用化学》上发表文章

来源:     发布时间:2021-11-19

近日,我校理学院化学系刘勋山博士以第一作者在国际权威期刊《德国应用化学(Angew. Chem. Int. Ed.)》发表文章《Exploiting Cooperative Catalysis for the On-Surface Synthesis of Linear Heteroaromatic Polymers via Selective C-H Activation》(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202112798)。

文章成果涉及的工作深入研究了一种基于六氮杂三苯单体的金属表面聚合成机理,借助于超高分辨率的STMAFM技术,对聚合反应全程进行了跟踪检测。研究人员对聚合物结构进行了深入研究,对聚合机理进行了预判,并结合DFT理论计算,最终总结并提出了该类反应全新的聚合机理,即双金属协同催化下的线型芳香杂环聚合物的规整、定向合成机制。如下图所示,单体分子先通过与Na离子的配位作用组装成双单体配合物,然后通过与表面自由活动的Ag离子络合形成规整、有序的双排分子链结构,最后在加热条件下,实现C-H活化,发生Scholl C-C 偶联反应,生成直线型双排刚性聚合物链。该研究结果对刚性分子在双金属协同催化下的偶联反应的深入研究具有重要指引作用,为金属表面一维、二维聚合物材料的研究提供了全新的策略,对该领域的发展具有重要意义。

近年来,利用金属表面合成化学制备具有特定结构的石墨烯纳米带和参杂石墨烯材料被广泛关注和深入研究。借助于超高真空、超低温条件下的高精度STMAFM技术,能够精准,直观的监测表面化学反应全过程,甚至化学反应中间态。基于C-H活化的C-C偶联反应是此类技术的基础化学反应之一。C-H活化的位置选择机理是金属表面合成化学的研究重点,对于大面积制备规整、有序的刚性聚合物材料具有重大意义。


刘勋山博士2014年赴瑞士伯尔尼大学攻读博士学问,2018年博士毕业之后在芝加哥大学从事博士后研究。202012月回国加入我校理学院化学系,目前致力于纯有机铁磁材料的研发和基于磁性材料的单分子电子学研究。