分子几何代表了最重要的结构特征之一,并支配着材料的物理性质和功能。大自然创造了各种各样具有不同几何形状但
化学成分相似的物质,具有卓越的效率和精度。然而,由于缺乏用于精确操纵单体之间连接性的相应合成方法和在单分子
水平上表征大分子的可行技术,因此基于相同重复单元构建具有各种几何形状的
生物大分子仍然是一项艰巨的挑战。在这里,我们设计并合成了一系列具有人字形条纹形状的四元单体,它们是生产四种不同类型的具有明确几何形状的
金属大分子的关键前体,即。、同心六边形、螺旋聚合物、梯形聚合物和交联聚合物,通过
铂-
乙炔化物偶联。通过透射电子显微镜、原子力显微镜和超高真空低温扫描隧道显微镜在单分子
水平上直接观察同心六角形、螺旋形和梯形
金属聚合物。最后,选择单壁碳纳米管(SWCNTs)作为客体,研究基于此类大分子的结构-性能关系,其中螺旋状
金属聚合物在包裹SWCNTs方面表现出高效率,具有几何相关的选择性。