2021-01-15
我们对不同电场强度下三联苯衍生物的单分子和分子组装体形成概率进行研究，发现电场强度越大，形成分子组装体的概率越大，从单分子水平揭示了电场对共轭分子组装的加速作用。相关研究成果以“Electric field-induced assembly in single-stacking terphenyl junctions”为题发表于Journal of the American Chemical Society（J. Am. Chem. Soc. 2020, 45, 19101）。
分子组装是构筑功能分子器件的关键。在促使组装体形成的分子相互作用中，p 共轭分子骨架间的堆积作用对分子间的电荷输运起着至关重要的作用。该工作基于课题组自主研发的基于机械可控裂结技术的单分子电学表征仪器装置，将高达每米1亿伏特的电场作用于纳米尺度的三联苯单分子结中。研究发现，随着电场强度的增加，三联苯分子形成组装的概率显著增加。结合DFT计算表明，单体分子在强电场下更趋于平面结构，导致组装体的结合能增加。该工作进一步分析了三苯基衍生物中存在的电场诱导分子组装现象，表明电场诱导组装效应是多种共轭分子普遍存在的现象。该工作通过在单分子尺度构筑模型分子体系，揭示了电场诱导三联苯分子组装的机制，为利用电场调节分子组装提供了一种新的策略。
