师大新闻网讯 5月30日,我校物理学与信息技术学院李青教授团队以我校为第一且共同通讯单位在科学子刊Science Advances上发表题为“Real-space investigations of on-surface intermolecular radical transfer reactions assisted by persistent radicals”(持久自由基辅助下表面分子间自由基转移反应的实空间研究)的研究成果。
我校物理学与信息技术学院博士研究生朱华明(指导导师李青教授)、博士后王俊波(合作导师李青教授),剑桥大学博士后牛凯丰和昆明理工大学博士后张永(合作导师蔡金明教授)为该论文共同第一作者。李青教授、苏州大学迟力峰院士、昆明理工大学蔡金明教授和瑞典林雪平大学Jonas Björk教授为共同通讯作者。
自由基具有未成对电子,通常表现出极高的化学反应活性,寿命极短。而部分氮、氧等杂原子自由基虽具有较长寿命,却常因电子离域作用导致反应性显著降低,形成“活性与稳定性难以兼得”的科学难题。近期,李青教授团队在迟力峰院士的大力支持下,联合国内外合作者,设计并合成了一种具有空间位阻的前体分子。在Ag(111)表面经脱卤反应后,位阻效应抑制了C-C偶联,产生了持久自由基。在此基础上,研究团队在单化学键尺度上实现了对该持久自由基的直接成像与化学活性研究。研究发现,利用自由基迁移反应,在200K的低温下就可以促发炔基发生脱氢反应,该反应在无自由基参与的情形下需在400K的高温下进行。更重要的是,由于完全抑制了副反应,该自由基迁移反应的产物与理论预测的完全一致。该研究不仅为实空间解析高反应性自由基提供了理想模型,也为实现对表面自由基反应路径的精准调控奠定了基础,在智能分子制造、功能界面设计等前沿领域展现广泛应用前景。
论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu9436