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一、研究背景与问题
纳米石墨烯的合成传统上依赖多步预功能化和偶联反应，步骤繁琐。尽管“成环π-扩展”（APEX）策略能直接从无官能团PAHs构建稠环体系，但其结构多样性长期受限于π-扩展试剂的种类。
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二、核心创新
一种多样性导向的两步APEX策略：
1、Pd/o-氯醌催化C-H芳基化：利用多种结构多样、空间位阻大的萘基芳基三甲基硅烷与PAHs反应，引入多芳基取代基；
2、DDQ/TfOH促进的氧化环脱氢（Scholl反应）：完成稠环化，构建最终纳米石墨烯。
该策略显著拓展了可引入的芳基结构，包括高度拥挤的多芳基单元，突破了传统方法在试剂多样性上的限制。
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结构表征
三、关键性能
- 成功合成了含8至10个稠环、多种环融合模式的纳米石墨烯；
- 特别合成了含五元、六元和七元环的负曲率纳米石墨烯（4am'），并通过X射线单晶衍射确认其高度扭曲的结构（二面角约34.8°）；
- 理论计算（NICS、HOMA）表明，该分子中五元环和七元环具有弱或非芳香性，而六元环保持较强芳香性，电子结构以局域芳香亚单元为主；
- 光物理表征显示，扭曲结构导致更大的斯托克斯位移和红移、宽化的发射光谱，反映其激发态结构弛豫显著。
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纳米石墨烯的光学性能
总结
本文通过两步APEX策略（Pd催化C-H芳基化 + Scholl环化），利用多样化萘基硅烷试剂，高效合成了多种结构新颖的纳米石墨烯，包括首例含五-六-七元环的负曲率结构，并通过实验与理论手段系统表征了其结构与性质，为纳米石墨烯的多样性合成开辟了新路线。
信息来源：材料科学通
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