通过扫描隧道显微镜STM（scanning tunneling microscopy）方法中的电场调控/非弹性电子隧穿（inelastic electron tunneling）能对基底上单分子级别的异构化过程。通过力学方法同样能调控单分子的异构，但是相关研究较少。中科院物理所高鸿钧、杜世萱，德累斯顿工业大学冯新亮，中国人民大学，马里兰大学，上海交通大学等报道N，N-二甲基氨基二蒽基苯（N,N-dimethylamino-dianthryl-benzene）在Ag(100)晶面上通过STM针尖控制的异构化过程，结果显示面外的二甲胺官能团在异构过程中起到关键作用，通过在STM针尖和分子之间的非对称立体位阻作用。这种反应机理通过分子动力学模拟计算进行确认，这个研究为机械力作用对分子异构的变化研究提供了经验。
通过STM针尖的机械力对分子进行作用，实现了N，N-二甲基氨基二蒽基苯分子在三种不同结构中变化。在STM针尖远离分子的二甲氨基，分子的结构会稳定，并不再改变。本结果为通过面外官能团调控分子的结构提供了经验。理解/控制单分子的异构过程为分子动力学提供了指导，并对功能性器件的应用提供经验。
参考文献
Jing Qi, Yixuan Gao, Haihong Jia, Marcus Richter, Li Huang, Yun Cao, Huan Yang, Qi Zheng, Reinhard Berger, Junzhi Liu, Xiao Lin, Hongliang Lu, Zhihai Cheng, Min Ouyang, Xinliang Feng*, Shixuan Du*, and Hong-Jun Gao*
Force-Activated Isomerization of a Single Molecule，J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI：10.1021/jacs.0c00192
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00192
