外文翻譯--探索在液-固表面上超分子相互作用圖案的復雜性（譯文）

1、中文 9930 字出處：Accounts of chemical research, 2012, 45(8): 1309-1320探索在液-固表面上超分子相互作用圖案的復雜性概述利用自組裝方法從分子組分中生成受限的吸附層，這是一種形成復雜功能表面的簡單方法。分子自組裝過程依賴于由非共價鍵力產(chǎn)生的超分子相互作用，如范德華力，靜電力，偶極-偶極和氫鍵相互作用。研究人員已利用這些非共價鍵圖案，在液-固界面上構建完美界限的二維結構。盡管 2D

2、分子組裝有無數(shù)例子，但大部分的早期發(fā)現(xiàn)是偶然發(fā)現(xiàn)的，因為參與這個過程的分子間相互作用往往是很多的，微妙的，協(xié)作的和多層面的。其結果是，組裝超分子模型的能力發(fā)展緩慢。多年來從各種研究取得的進展極有助于超分子相互作用的研究，現(xiàn)在這一步以“預編項目”方式系統(tǒng)形成了二維平面超分子網(wǎng)絡。對二維分子自組裝的控制具有多方面的重要意義。通過超分子相互作用的適當操作，我們可以憑借結構特點，在分子水平上“編碼”信息，比如功能團，替代模型，和手性中心，通過定

3、義明確的分子識別過程，然后可以在超分子水平檢索，傳送或擴增。這種性能允許精確地控制納米結構和模式化表面的功能。更清楚地了解和有效利用這些相互作用，可能引起在分子電子學、手性分離，基于主-客體系統(tǒng)的傳感器和薄膜潤滑材料上功能表面潛在應用的發(fā)展。在這部分中，我們通過各種嘗試，利用在液-高分辨率可視化的分子自組裝的圖案。這是“理解”階段的開始，其集中在理解各種分子識別現(xiàn)象的本質(zhì)。這個“理解”的階段持續(xù)至今，雖然在過去的十年見證了在方法上對表面

4、支撐單分子層研究的思考模式轉移?！岸ㄏ蜃越M裝”日益受到重視，其目的是在分子上設計特定的官能團，以“預編程”的形式去誘導表面上的特異性分子網(wǎng)絡。如上所述，幾乎重疊“誘導”階段， 開始“操作”階段，其通過光，電場和溫度等外部刺激，涉及表面受限分子的納米尺度的操縱。目前，越來越多的研究都致力于在表面上對分子控制的和可逆的操作。其中，我們見證了并且為在液-固界面上的自組裝領域的進展做出了貢獻。雖然設計和制造現(xiàn)實生活中的功能性超分子器件的最終任務

5、還遠遠沒有完成，但對于權證概述已經(jīng)進行了充分探索。本文的目的是提供一個我們實驗室貫徹研究的回顧視圖，以理解和探索在液-固表面超分子相互作用的復雜性。Ⅱ. 液-固界面自組裝的基本類型在液-固界面上的高分辨 STM（HR-STM）成像時，需要分子被橫向固定在表面， STM 針尖掃描這個區(qū)域要用幾秒鐘到幾分鐘不等。在室溫、物理吸附的條件下，大部分 的低分子量分子太易于流動而不能在液-固體界面上可視化，除非它們被捕獲或是一個 二維矩陣的一部分。

6、成功組建這樣的二維矩陣就需要對各種分子-分子，分子-底物， 分子-溶劑之間和溶劑-底物相互作用有一個全面的了解，這構成了“理解”階段。A．基底決定的自組裝雖然無機體系已經(jīng)牢固建立，但因為所涉及的相對薄弱和可逆的相互作用，有機吸附層的形成的取向附生作用是不太被清楚了解的。[4]相比大量分子晶體的行為，這些“軟”的相互作用的平衡，使分子膜組織和取向附生的方式變得相當?shù)牟豢深A測。其中一個奇特行為的例子能在二維自組裝或簡單的 4- 烷氧基苯甲酸

7、（4-ABAS）中找到。[5] 當物理吸附在 1-苯基丙氨酸/ 高定向熱解石墨界面上時，4-OC20BA 上除了所預期的分子結構外（圖 1a），還形成了一個相對復雜的柱狀網(wǎng)絡（圖 1c)。這些分子列的特征是每三聚物之后伴隨著列周期性的扭結出現(xiàn)的。4-OC20BA 復雜的模型可以通過考慮在分子自組裝上基底晶格的影響進行說明。盡管他們相對較弱的性質(zhì)，但在分子吸附中分子-底物相互作用有很強的聯(lián)系。[6]石墨的基面（0001）具有 3 倍對稱