由 C60 和并五苯自组装的手性风车异质结

我们展示了 C$_{60}$ 和并五苯（Pn）分子自组装成有序良好且具有手性的受体 - 供体异质结构，尽管组成分子具有高度对称性。Pn 沉积在 Cu(111) 上至单层覆盖，产生了如前所述的随机铺砌（$R$）相。在 $R$ 相 Pn 之上，后沉积的 C$_{60}$ 分子导致 Pn 分子重排为基于手性超分子“风车”的域。这两种分子是迄今为止观察到能聚集成手性异质结构的对称性最高的非手性分子。此外，手性风车（每个由 1 个 C$_{60}$ 和 6 个 Pn 组成）可以通过不同方式共享 Pn 分子，从而产生具有不同晶格参数和手性程度的结构。高分辨率扫描隧道显微镜（STM）结果以及对吸附位点的了解使得能够以高置信度确定这些结构。测得的手性角与预测值一致，进一步证明了模型的准确性。范德华密度泛函理论计算揭示，每个 C$_{60}$ 周围的 Pn 分子沿其长分子轴发生扭转弯曲，且在每个风车中存在从 C$_{60}$ 到 Pn 的电荷转移。