近日，我校化学学院陈华杰教授课题组在化学类顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition, IF=16.9)发表题为《高达29个线性稠环和高载流子迁移率的N-杂非交替纳米带》“N-Doped Nonalternant Nanoribbons with up to 29 Linearly-Fused Rings and High Charge-Carrier Mobilities”的研究论文，并被选为VIP文章(Very Important Paper)。化学学院硕士研究生贺喜为论文第一作者，陈华杰、上海张江实验室的曾维轩博士、德国马普高分子研究所/荷兰乌得勒支大学的王海教授为共同通讯作者，我校为论文的第一通讯单位。
石墨烯纳米带（GNR）以其独特的光电和材料特性而闻名，在光电磁功能器件中具备广阔的应用前景。GNR的功能性质不仅与其边缘构型、分子尺寸和拓扑几何形状相关，还受到杂原子掺杂或非六边形拓扑缺陷（如五元或七元环）的影响。溶液相合成法被广泛地用于构建原子结构准确的GNR，该方法对于开发特定结构GNR以及探索其结构-性质关系具有重要的意义。然而，目前报道的GNR大多具有交替共轭的六方晶格，含五元或七元环的非交替亚类GNR的合成极具挑战。与传统的交替碳氢化合物（如苯衍生共轭体系）不同，非交替共轭结构表现出明显的电子限域效应，在纳米光电子器件和量子材料等领域具有独特的应用前景。然而，实现对其长度、溶解性、杂原子掺杂和结构规整性的精确控制依然极具挑战。
N-杂非交替纳米带的结构和分子长度
基于此，该研究采用迭代酮胺缩合策略，开发了一系列含多重五元环和吡嗪环的N-杂非交替纳米带（NR-11~NR-29），并精确控制了该类纳米带的长度、溶解性、氮原子掺杂和结构规整性。其中，NR-29的共轭骨架由29个线性稠环组成，其分子长度达7.18 nm，为目前报道的可溶解非交替纳米带的长度记录。采用超快太赫兹光谱法，推算了该类纳米带在无限长状态下的本证载流子迁移率，其值高达~2000cm² V–¹ s–¹。该工作展示了一种可溶解、超长N-杂非交替纳米带的设计思路、分子模型和光电性质，为未来制备纳米电子器件提供了新材料，并为创造更多光电磁性质集成的有机功能材料提供了新思路。
陈华杰课题组长期从事有机场效应晶体管材料与器件、有机共轭材料的合成及其光电磁功能性质研究，近3年以我校第一通讯单位在《德国应用化学》（Angew.Chem. Int. Ed.）（2篇）、《化学科学》（Chem. Sci.）、《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater.）、《大分子》（Macromolecules）、《有机化学通讯》（Org. Lett.）等自然指数期刊上发表论文多篇。
论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202514214
鍏ㄦ枃鎼滅储
