共轭分子在单分子器件的构建中起着至关重要的作用。然而,大多数传统的共轭分子,如碳氢化合物,只涉及轻元素的pπ–pπ共轭。虽然金属d轨道可以引入丰富的电子效应来实现新的电子性质,但对于涉及金属的dπ–pπ共轭路径的电荷传输研究却非常罕见。近日,南方科技大学夏海平、李隽、厦门大学Hong Wenjing通过可调谐金属-碳dπ–pπ超共轭对单分子结的立体电子调制.
本文要点:
1) 作者使用单分子断裂连接技术来研究电荷通过dπ–pπ共轭主链的传输,其中金属-碳多键整合到替代的共轭途径中。所涉及的dπ–pπ共轭不仅具有与共轭烃相当的高电导率,而且通过金属诱导的二次相互作用显著增强了电子性质的可调多样性。
2) 具体而言,金属的引入带来了一种由金属-碳dπ-pπ超共轭引发的非常规立体电子效应,这种效应可以通过金属-碳多键上发生的质子化来调节,从而共同调节单分子的整流特征和传输机制。该工作证明了利用金属的不同电子效应来设计分子器件的应用前景。
Chun Tang et.al Stereoelectronic Modulation of a Single-Molecule Junction through a Tunable Metal–Carbon dπ–pπ Hyperconjugation JACS 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c02733
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02733