碳纳米管的结构选择性精确合成一直是材料科学领域研究的热点。碳纳米管的片段结构所对应的芳香分子，即碳纳米带(CNBs)，是碳纳米管生长的模板。在扶手型、手性和锯齿形型三种CNBs中，锯齿型CNBs被认为是合成难度最大的一类。

  日本名古屋大学Kenichiro Itami课题组在2017年合成出来扶手型的碳纳米带，报道在Science上。

  而手性的碳纳米带在2019年被苏州大学迟力峰教授和香港中文大缪谦报道(Chem)。

  因此CNTs精确合成的大厦就只剩下锯齿形的碳纳米带没有完成了。

  就在2020年1月25日，名古屋大学Kenichiro Itami再次发力，在Nature Chemistry上发表重要成果，报道了锯齿形碳纳米带的合成！这意味着CNTs的精确合成的大厦彻底打好了地基，开始进入下一阶段！

  本文报道了一种锯齿形CNB的合成、分离和结构表征。该合成涉及一个迭代的Diels-Alder反应序列，随后氧桥基的还原芳构化。理论计算表明，锯齿形CNB是一种稳定的化合物。X射线晶体学对其结构进行了全面的表征，光物理测量揭示了其与蓝色荧光的宽能隙。有了这三种CNB的合成策略，精确合成CNTs的道路现在可以进入下一阶段。

  图１.扶手型、手性和锯齿形碳纳米管(a)及其基本单元(b)

  图２.锯齿形碳纳米带的分子设计与合成策略

  图３.锯齿形碳纳米带的合成

  图４.光物理性质

  参考文献：

  Cheung, K.Y., Watanabe, K., Segawa, Y. et al. Synthesis of a zigzag carbon nanobelt. Nat. Chem. (2021).

  华算科技专注理论计算模拟服务，具有超强的技术实力和专业性。是同时拥有VASP、Materials Studio、Gaussian商业版权及其计算服务资质和海外高层次技术团队的正规机构！