師大新聞網(wǎng)訊 5月30日，我校物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院李青教授團(tuán)隊(duì)以我校為第一且共同通訊單位在科學(xué)子刊Science Advances上發(fā)表題為“Real-space investigations of on-surface intermolecular radical transfer reactions assisted by persistent radicals”（持久自由基輔助下表面分子間自由基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的實(shí)空間研究）的研究成果。

我校物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院博士研究生朱華明（指導(dǎo)導(dǎo)師李青教授）、博士后王俊波（合作導(dǎo)師李青教授），劍橋大學(xué)博士后牛凱豐和昆明理工大學(xué)博士后張永（合作導(dǎo)師蔡金明教授）為該論文共同第一作者。李青教授、蘇州大學(xué)遲力峰院士、昆明理工大學(xué)蔡金明教授和瑞典林雪平大學(xué)Jonas Bj?rk教授為共同通訊作者。

自由基具有未成對(duì)電子，通常表現(xiàn)出極高的化學(xué)反應(yīng)活性，壽命極短。而部分氮、氧等雜原子自由基雖具有較長(zhǎng)壽命，卻常因電子離域作用導(dǎo)致反應(yīng)性顯著降低，形成“活性與穩(wěn)定性難以兼得”的科學(xué)難題。近期，李青教授團(tuán)隊(duì)在遲力峰院士的大力支持下，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外合作者，設(shè)計(jì)并合成了一種具有空間位阻的前體分子。在Ag(111)表面經(jīng)脫鹵反應(yīng)后，位阻效應(yīng)抑制了C-C偶聯(lián)，產(chǎn)生了持久自由基。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)在單化學(xué)鍵尺度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)該持久自由基的直接成像與化學(xué)活性研究。研究發(fā)現(xiàn)，利用自由基遷移反應(yīng)，在200K的低溫下就可以促發(fā)炔基發(fā)生脫氫反應(yīng)，該反應(yīng)在無(wú)自由基參與的情形下需在400K的高溫下進(jìn)行。更重要的是，由于完全抑制了副反應(yīng)，該自由基遷移反應(yīng)的產(chǎn)物與理論預(yù)測(cè)的完全一致。該研究不僅為實(shí)空間解析高反應(yīng)性自由基提供了理想模型，也為實(shí)現(xiàn)對(duì)表面自由基反應(yīng)路徑的精準(zhǔn)調(diào)控奠定了基礎(chǔ)，在智能分子制造、功能界面設(shè)計(jì)等前沿領(lǐng)域展現(xiàn)廣泛應(yīng)用前景。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu9436