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Strong Coupling in Orthogonal Nanographenes

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作者
Luke T. Lackovic,Yann Lie,Shayan Louie,Palak Jariwala,Jacklin H. Smith,Michael Pittelkow,Michael L. Steigerwald,Xavier Roy,Colin P. Nuckolls,Daniel Čavlović,Scott R. Docherty
出处
期刊:Chemistry: A European Journal [Wiley]
卷期号:32 (25): e71017-e71017
标识
DOI:10.1002/chem.71017
摘要

ABSTRACT We report the cyclodehydrogenation of octaphenyl cyclooctatetraene on molten alkali metal, proceeding through six sequential cyclization steps to form a bay‐fused dimer of dibenzoperylene, DBP . This molecule represents a well‐defined junction between armchair edges of graphene subunits with controlled electronic coupling. The pronounced steric congestion at the molecular core generates a rigid structure composed of two orthogonally fused nanographene sheets—a structure that we designate as DBP[2] . Despite orthogonality, the nanographene moieties in DBP[2] exhibit strong electronic coupling. Spectroscopic and electrochemical measurements demonstrate electronic delocalization and robust inter‐subunit coupling. The canonically disallowed communication across an eight membered ring gives rise to a pronounced chiroptical response ((| g abs | ≈ 0.01 and | g lum | ≈ 0.01) in the persistently chiral enantiomers of DBP[2] . DBP[2] is an efficient two‐electron acceptor and shows pronounced absorption throughout the visible spectrum. More broadly, the novel cyclodehydrogenation reaction on molten alkali metals provides access to a broader class of contorted nanographenes for optoelectronics, energy storage, and chiroptical applications.
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