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 碳納米環作為碳納米材料家族中近年來涌現的重要成員，具有獨特的幾何結構和光電性質，其學術價值和應用價值被廣泛認可。由于其結構特殊且環張力大，長期以來精確構建碳納米環頗具有挑戰性。

近日，中科院理化所超分子光化學研究中心叢歡研究員團隊聯合上海中醫藥大學科研人員利用光化學合成手段，在精確合成碳納米環分子方面取得新進展。研究人員利用經典光化學蒽[4+4]二聚反應的可逆性，原創發展了蒽光二聚-解聚合成策略，并在前期工作(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 11144)基礎上進一步拓展了該策略在合成大張力共軛大環方面的成功應用。

紫外光照射下，8字型的雙環分子可進行逆[4+4]反應實現大環擴環，利用大環的蒽結構單元作為雙烯體，與原位生成的苯炔分子發生聯系兩步 [4+2]環加成反應，進而完成首例五蝶烯衍生的碳納米雙環分子合成。在另一項工作中，通過調控側臂合成子的長度和彎曲角度，實現了在蒽二聚體骨架的鈍角端關環，還原芳構化后完成蒽二聚體衍生的寡聚對苯撐大環合成。

新合成的共軛大環分子均具有較高的熒光量子產率，其中兼具五蝶烯和對苯撐共軛結構的大環分子經過拆分后表現出較好的圓偏振發光性質。上述結果顯示該系列分子在有機多孔材料、光電材料等方面的潛在應用價值。

上述研究成果分別發表于《中國化學》(Chin. J. Chem. 2018, 36, 1135，并被選為2018年第12期封面文章)和《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, DOI: 10.1002/anie.201814482)，理化所碩士研究生郭利峰和博士后徐偉分別是上述論文的第一作者。

相關研究工作得到了中科院B類先導專項、國家自然科學基金委、國家重點研發計劃和理化所所長基金的大力支持。