《美國國家科學院院刊》發表化學所研究成果
2007-06-05 來源：中國聚合物網
關鍵詞：化學所
在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，化學所分子納米結構與納米技術院重點實驗室的研究小組，利用高分辨掃描隧道技術，發現寡聚噻吩分子不僅本身可以形成穩定的組裝結構，還可以用這種組裝結構作為分子模板，對其它分子的排列和分布進行調控。他們深入研究了烷基橋連雙寡聚噻吩分子4T-tm-8T和4T-tm-4T 等分子的組裝結構和相轉變，發現了雙寡聚噻吩分子吸附結構的多樣性和結構轉化規律。部分結果發表在近期的《美國國家科學院院刊》上(Proc. Natl . Acad. Sci. USA，2007，104，3707-3712)。
該研究系統考察了分子主干長度、基底、溫度對組裝結構的影響，并研究了單分子的電學性質。STM研究發現，雙寡聚噻吩在表面吸附時存在順式、反式、完全伸展等多種構象，還發現了比較少見的寡聚分子主干的折疊現象。分子在表面的堆積方式也是多樣化，如有兩個分子形成分子對，分子互相連接形成分子鏈條再配對成雙分子列等，這些豐富的構象和堆積方式的不同被認為是表面吸附結構多樣化的主要原因。例如，在石墨表面，4T-tm-8T可以形成準六邊形和直線型的組裝結構如圖a和b所示。準六邊形結構由橢圓形結構單元組成。每個橢圓形結構單元又由兩個4T-tm-8T分子構成：單個4T-tm-8T分子主干折疊成半個“括號”的形狀，再與另外一個折疊的4T-tm-8T分子配對形成橢圓結構。在直線型結構中，雖然也是兩個分子形成一個分子對，但兩個分子的主干幾乎完全伸展。在熱效應作用下，結構發生轉變，只有直線型結構存在。
結果發表后引起了廣泛關注，“Materials Today”馬上予以報道(vol 10,13vol 10,13007)；美國化學會網站將該文章列在“Heart Cut”(March 26, 2007)欄目，并發表評論。評論認為，該項研究發現了雙寡聚噻吩分子吸附結構的多樣性和轉化，并成功實現了結構調控。該研究工作對理解分子－分子、分子－基底作用對組裝結構的影響，組裝結構調控，單分子研究以及寡聚噻吩分子器件的構筑具有重要意義。
該研究系統考察了分子主干長度、基底、溫度對組裝結構的影響，并研究了單分子的電學性質。STM研究發現，雙寡聚噻吩在表面吸附時存在順式、反式、完全伸展等多種構象，還發現了比較少見的寡聚分子主干的折疊現象。分子在表面的堆積方式也是多樣化，如有兩個分子形成分子對，分子互相連接形成分子鏈條再配對成雙分子列等，這些豐富的構象和堆積方式的不同被認為是表面吸附結構多樣化的主要原因。例如，在石墨表面，4T-tm-8T可以形成準六邊形和直線型的組裝結構如圖a和b所示。準六邊形結構由橢圓形結構單元組成。每個橢圓形結構單元又由兩個4T-tm-8T分子構成：單個4T-tm-8T分子主干折疊成半個“括號”的形狀，再與另外一個折疊的4T-tm-8T分子配對形成橢圓結構。在直線型結構中，雖然也是兩個分子形成一個分子對，但兩個分子的主干幾乎完全伸展。在熱效應作用下，結構發生轉變，只有直線型結構存在。
結果發表后引起了廣泛關注，“Materials Today”馬上予以報道(vol 10,13vol 10,13007)；美國化學會網站將該文章列在“Heart Cut”(March 26, 2007)欄目，并發表評論。評論認為，該項研究發現了雙寡聚噻吩分子吸附結構的多樣性和轉化，并成功實現了結構調控。該研究工作對理解分子－分子、分子－基底作用對組裝結構的影響，組裝結構調控，單分子研究以及寡聚噻吩分子器件的構筑具有重要意義。
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（責任編輯：曉靖）
