日本國立研究開發法人理化學研究所（簡稱理研）開拓研究所的伊丹健一郎主任研究員與名古屋大學研究生院理學研究科的伊藤英人副教授等人組成的聯合研究團隊，成功開發出了一種能夠以較短的合成步驟從多環芳烴（PAH）合成多樣且結構複雜奈米石墨烯的新方法。相關成果已發表在《Angewandte Chemie International Edition》的線上版上。
圖1 研究概要（created by Dr. Issey Takahashi）
聯合研究團隊確立了一種將多種結構的萘骨架藉助鈀催化劑直接連接至未修飾的PAH上後，再進行氧化閉環的兩步縮環π擴展（兩步APEX）法。既往的APEX法中，可利用的π擴展劑有限，限制了可合成的奈米石墨烯結構的多樣性。
新方法即使是空間位阻較大的芳香環部位也能夠引入，成功合成了由8至10個環稠合而成的平面型和彎曲型奈米石墨烯。尤其是五元環、六元環、七元環連續稠合的奈米石墨烯，通過單晶X射線結構分析確認其具有大幅偏離平面的彎曲結構，分子內兩個部分平面之間呈現34.8度的傾斜，表現出負曲率。在晶體內部，分子依次旋轉180°呈柱狀堆疊，分子之間形成了微弱的π‑π相互作用。該彎曲型奈米石墨烯在440～570奈米範圍內表現出寬吸收帶，並呈現出以576奈米為峰值的橙色發光。
本次研究大幅拓展了傳統方法難以實現的奈米石墨烯結構空間，為探索由結構決定的各類全新光電功能提供了新的合成基礎。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Angewandte Chemie International Edition
論文：Diversity-Oriented Two-step Annulative π-Extension Enables Access to Structurally Complex Nanographenes
DOI：doi.org/10.1002/anie.2205198
