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通过消除来自环氧碳分子C24O6中的一氧化碳，在5 k温度，镀有双层NaCl的Cu（111）上使用原子操作产生环[18]碳（C18）。通过高分辨率原子力显微镜表征环[18]碳揭示了具有确定的交替三键和单键位置的多环结构。环碳和环碳氧化物的高反应性允许通过原子操作诱导分子之间的共价偶联，为从环碳分子的聚结合成其他碳同素异形体和富碳材料开辟了道路。

背景介绍

在一维，二维和三维尺度组装碳原子可以创建多种全碳材料。自从碳同素异形体的富勒烯的合成开始（1985年），化学家已经建立了一个不断丰富的碳材料家族。这些材料不同的的拓扑结构和形状，造成不寻常的结构，电子和光学性质。由双配位原子环构成的碳同素异形体，称为环[ n ]碳，化学家对于这种结构着迷多年，但由于它们的高反应性而不能被分离或结构表征。

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来自IBM Research–Zürich和牛津大学的研究人员在超高真空环境中使用高分辨率扫描探针显微镜在低温下报告环[18]碳的表面合成和结构。他们使用了含有环氧结构的C24O6，然后通过AFM/STM逐步移除分子中的CO从而合成了具有单三键交替的C18分子，并且通过CO功能化的探针对分子进行了成像分析。

图1 两种可能的C18结构

图2 表面反应生成C18的过程

图3 针尖诱导去除CO分子

图4 中间体的环加成反应

Harry Laurence Anderson, FRS is a British chemist in the Department of Chemistry, University of Oxford. He is well known for his contributions in the syntheses of supramolecular systems, exploration of the extraordinary physical properties of large pi-conjugated systems, and synthesis of cyclo[18]carbon.

课题组主页：http://hla.chem.ox.ac.uk/

Leo Gross, has been Research Staff Member at the IBM Research - Zurich Laboratory since 2009. He is the teamlead of the atom and molecule manipulation group. He and his team study>

主页：https://researcher.watson.ibm.com/researcher/view.php?person=zurich-lgr