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烯二炔化合物能够在加热或光照的条件生成苯基双自由基,这个过程称为Bergman环化反应。自从该反应被发现以来,对烯二炔化合物的化学性质及其Bergman环化反应机理的探究从未停止。Bergman环化反应在抗肿瘤抗生素、共轭聚合物、碳材料等多个领域都拥有良好的应用价值。本文以烯二炔化合物的Bergman环化反应为支点展开了以下两方面的研究。 一.烯二炔化合物的光致Bergman环化反应与光致[2+2]环化加成反应的选择性研究。我们发现当烯二炔化合物处于固体状态或是浓溶液状态时,其在光照的条件下并没有发生Bergman环化反应,而是发生了光致[2+2]环化加成反应。该反应发生于两个烯二炔分子的烯二炔结构之间,烯二炔分子的双键与另一个烯二炔分子的叁键形成了四元环结构。我们通过单晶XRD的表征确认了这种结构。围绕这个发现,我们对比了该环化加成反应与传统的Bergman环化反应之间的区别,并研究了两者之间的选择性。研究结果发现烯二炔化合物的物理聚集状态对反应选择性影响明显,烯二炔化合物浓度越低越有利于发生光致Bergman环化反应。与此同时,我们发现该[2+2]环化加成产物在光照条件下也能够最终转化为Bergman环化反应的产物。 二.Bergman环化反应制备的碳膜纳米反应器应用于可溶共轭微孔聚合物纳米粒子的可控合成。自2007年首例共轭微孔聚合物(CMP)被报道以来,这个领域便引起了大量的研究关注,CMP被应用于气体吸附与分离、化学传感器、能量储存等诸多领域。但是,CMP难以溶解、难以加工的问题成为限制其发展的关键因素。为此,我们利用Bergman环化反应制备的碳膜纳米反应器为这个CMP的瓶颈问题提供解决方法。我们以CMP合成中最常用的Sonogashira偶联反应进行研究,将催化剂钯仅仅负载于碳膜纳米反应器的孔道内部,从而将CMP的生长限制在孔道内,进而合成了多种结构不同但粒径一致CMP纳米粒子。这些CMP纳米粒子均能溶于常用的有机溶剂之中,并能加工成膜。而且,无论是溶液还是薄膜都具有良好的荧光。