高自旋Aza-[5]-三角烯的表面合成！

三角烯是三角形的聚苯环烃，可以认为是石墨烯薄片。它们的边缘由n 个之字形单元形成，形成 [ n ]-三角烯。这些化合物具有开壳特性，难以在溶液中制备，但可以通过表面合成来制备。三角烯的总自旋随着其尺寸的增加而增加，但由于碳系统的磁各向异性非常弱，因此很难直接证明这种增加的总自旋。
西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学的 Diego Peña、西班牙 Donostia-San Sebastián 的 José Ignacio Pascual、CIC nanoGUNE-BRTA 和西班牙毕尔巴鄂巴斯克科学基金会的 Ikerbasque 及其同事使用表面合成法制备了Au(111) 表面上的大氮掺杂三角烯，aza-[5]-三角烯(A5T，阳离子形式，上图右图)，并研究了其自旋态。
研究小组首先在溶液中制备了一种前体，它被三个二甲苯基取代(上图左图)。然后将该前驱体沉积在Au(111)表面，并通过环脱氢和脱氢反应在高温下平面化。该团队将覆盖的金衬底加热到330℃以获得A5T。用低温扫描隧道显微镜(STM)观察产物。该团队获得了一张键分辨图像，显示了A5T的蜂窝状晶格，并证实了成功的合成。
为了研究产品的自旋状态，研究小组使用了1.2 K的隧道光谱，并在分子的各个部分测量了低偏置差分电导信号。由于近藤效应，磁性杂质会影响金属的电导率，这些测量使他们能够得出一些关于自旋态的结论。研究人员将这些结果与量子化学计算相结合，发现aza-triangulene具有五元基态(S = 2)，而不是中性物质所期望的四元态(S = 3/2)。他们得出结论，aza-[5]-三角烯在金表面以阳离子(A5T+)存在，这是由电子转移到金属衬底形成的。
参考文献
On‐Surface Synthesis and Characterization of a High‐Spin Aza‐[5]‐Triangulene,
Manuel Vilas-Varela, Francisco Romero-Lara, Alessio Vegliante, Jan Patrick Calupitan, Adrian Martinez, Lorenz Meyer, Unai Uriarte-Amiano, Niklas Friedrich, Dongfei Wang, Natalia Koval, Maria Sandoval-Salinas, David Casanova, Martina Corso, Emilio Artacho, Diego Peña, Jose Ignacio Pascual,
Angew. Chem. Int. Ed. 2023.https://doi.org/10.1002/anie.202307884