纳米线是新兴的一维SP3-杂化材料，具有高预测拉伸强度和可调带隙。它们可以通过将芳香族或非芳香族小分子压缩到15-30 GPa的压力来合成。最近，人们正在寻找新的途径来降低制造纳米线所需的压力，研究重点已经放在芳香性降低、有利堆积或使用更高反应温度的分子的聚合上。
在这里，宾夕法尼亚州立大学Elizabeth Elacqua报道了吡啶和呋喃芳族前体的光化学介导的聚合，它在减压下实现了纳米线的形成。
文章要点
1）在吡啶的情况下，发现缓慢压缩/解压缩与宽带紫外光曝光的组合产生了具有六重衍射图案的结晶产物，其晶面间距与先前在减压下合成的吡啶衍生的纳米线相似。当呋喃被压缩到8 GPa并暴露于宽带紫外光时，回收到晶体固体，其类似地显示出X射线衍射，其晶面间距类似于高压合成的呋喃衍生纳米线的晶面间距。
2）研究方法实现了提供呋喃衍生纳米线所需的最大压力降低1.9倍，吡啶衍生纳米线所需的压力降低1.4倍。密度泛函理论和基于多组态波函数的计算被用来理解呋喃的光化学活化和随后的级联热环化加成。起始压力的降低是由最初的[4+4]环加成引起的，随后是聚合过程中比较容易的热[4+2]-环加成。
参考文献
Shalisa M. Oburn, et al, Photochemically Mediated Polymerization of Molecular Furan and Pyridine: Synthesis of Nanothreads at Reduced Pressures, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c09204
https://doi.org/10.1021/jacs.2c09204
