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单分子连接反应

摘要

开发新材料是一个长期的目标,它延伸到合成、催化、纳米技术和材料科学等领域。将一种化合物或材料转化为另一种化合物或材料涉及在分子水平上获得、失去和共享电子。研究单分子反应,并了解它们如何提供关于反应的信息或与整体反应的区别,将加深我们对化学反应的理解,并在材料科学中建立新的框架。在这篇评论中,我们调查了发生在单分子结的最先进的化学反应。我们探索实时试验台的优势,提供有关反应动力学、中间体、过渡态和溶剂效应的详细信息。我们提供了与分子隧道结化学反应相关的电荷传输现象的定量视角,我们比较了单分子反应的行为和那些发生在集成状态下的反应。最后,我们探索了利用单分子催化大规模生产材料的可能性。

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图1:单分子结的四种反应场景。
图2:实时数据分析方法。
图3:从单分子反应的动态分析中揭示新的反应途径。
图4:环境诱导反应。
图5:单分子电子催化。
图6:单分子电场催化。

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    文章中科院谷歌学者

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确认

作者感谢西北大学对这项研究的持续支持。本研究由浙江大学上海高等研究院星夜科学基金(SN-ZJU-SIAS-006)和国家自然科学基金(22273085)资助。北京大学的研究得到国家重点研发计划项目(资助号:2017YFA0204901, 2021YFA1200101和2021YFA1200102)和国家自然科学基金项目(资助号:21727806,21933001和22150013)的支持。X.G.通过XPLORER奖和南开大学新有机物质前沿科学中心(资助号63181206)向腾讯基金会表示感谢。同时也感谢上海盛盛物流的资金支持。

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所有作者在投稿前都参与了对稿件内容、写作和编辑的讨论。

相应的作者

对应到Hongliang陈雪峰郭J.弗雷泽·斯托达特

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陈宏,贾C,朱X。et al。单分子连接反应。Nat Rev Mater脱线(2022)。https://doi.org/10.1038/s41578-022-00506-0

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