溶液相环碳[48]索烃化稳定策略——突破二维碳环材料的宏观制备瓶颈

为解决环碳分子(Cyclo[N]carbons)在常温下极端不稳定的难题，来自(作者单位未明确)的研究团队通过索烃化保护策略，成功制备出具有三重大环穿线结构的环[48]碳[4]索烃。该突破性工作首次实现溶液相宏量制备，通过13C NMR(72.9 ppm单峰)、拉曼光谱(1890 cm-1特征峰)及质谱确证其结构，为碳同素异形体研究开辟新途径。

　　

这项突破性研究揭示了稳定环碳分子的创新策略。传统上，由纯碳原子构成的分子环(Cyclo[N]carbons)只能在气相或低温表面进行研究，其超高反应性严重阻碍实际应用。研究团队巧妙设计出环[48]碳[4]索烃结构，通过让C₄₈主链像穿项链般穿过三个保护性大环，成功在室温溶液环境中稳定了这个"碳原子手镯"。

质谱分析清晰捕捉到目标分子的特征离子峰，¹³C核磁共振谱中所有48个sp¹杂化碳原子在72.9 ppm处呈现单一共振峰，如同48个碳原子齐声合唱。拉曼光谱检测到1890 cm^-1的强特征峰，与线性聚炔烃的振动模式相似，证实了碳环的特殊电子结构。

这项研究不仅实现二维碳环材料的溶液相宏量制备，更开创性地将机械互锁分子(MIMs)理念应用于碳材料稳定化，为开发新型碳基功能材料奠定基础。这种"分子铠甲"保护策略，或许能启发更多不稳定活性中间体的捕获与研究。