孔惠慧、哈罗德•富克斯课题组发表最新研究成果

近日，南京理工大学校材料科学与工程学院/格莱特研究院青年教授孔惠慧与哈罗德•富克斯教授课题组在国际材料类顶级期刊Adv. Mat.上发表了一篇题为“Highly Selective On-Surface Reactions of Aryl Propiolic Acids via Decarboxylative Coupling”的高水平论文（https://doi.org/10.1002/adma.202210997），首次在Ag(111)表面上通过脱羧偶联实现了高选择性双炔结构合成。

石墨炔作为一种新型的碳材料，理论预测其有特殊的电子结构及优异的半导体性能，有望被用于电子、半导体以及新能源等领域。近年来，如何通过“自下而上”的方法可控合成石墨炔的基本结构基元“双炔”结构是表面科学研究的重点之一。由于炔结构的活性较高，之前的研究工作中，双炔合成的效率及产率受到严重限制。

孔惠慧课题组与德国明斯特大学Studer教授课题组合作设计合成了新颖有机前驱体，并利用扫描隧道显微镜结合密度泛函理论计算发现，该有机前驱体在Ag(111)的催化作用下展现出高效的脱羧后的碳碳偶联，实现了高选择性的双炔结构的可控合成（图）。通过过渡态搜索研究表明，该双炔结构的高效率合成的关键应归因于较低的脱羧势垒。该工作为石墨炔及其他炔类聚合物的合成提供了新途径，并为更精准的复杂新材料的功能化提供新策略。