Interplay between Hydrogen Bonding and Molecule-Substrate Interactions in the Case of Terephthalic Acid Molecules on Cu(001) Surfaces

The adsorption and self-assembling properties of terephthalic acid (TPA) molecules deposited on Cu(001) at room temperature have been systematically studied using both experimental and theoretical tools. The system forms two phases at room temperature, the metastable β-phase and the stable 3×3 one. In the case of the β phase, the low-energy electron diffraction and scanning-tunneling microscopy (STM) results indicate that the β phase has a (9 √ 2×2 √ 2)R45◦ unit cell with exactly the same molecular coverage as the 3×3 phase. In addition, the high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy O1s spectra indicate that the irreversible β → 3 × 3 transition involves the following two processes: i) deprotonation of the complete carboxyl groups remaining in the metastable phase and ii) re-arrangement of the molecules into the 3×3 configuration. On the other hand, we explored possible molecular configurations for the β phase with different degree of deprotonation (including structures with Cu adatoms) by means of density functional theory calculations. Our theoretical results indicate the formation of strong bonds between the O atoms in carboxylates and the Cu atoms of the surface, which causes a bending of the molecules and a buckling of the first Cu layer. In the 3 × 3 phases, we show that the bending produces observable effects in the molecular STM images. We also observed that the strong interaction between the carboxylates and the Cu atoms at the step edges drives the reorientation of the surface steps along the crystallographic directions.Fil: Fuhr, Javier Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Carrera, Alvaro Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Murillo Quiros, Natalia Maria. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cristina, Lucila Josefina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cossaro, Albano. Consiglio Nazionale delle Ricerche. Istituto Officina dei Materiali; ItaliaFil: Verdini, Alberto. Consiglio Nazionale delle Ricerche. Istituto Officina dei Materiali; ItaliaFil: Floreano, Luca. Consiglio Nazionale delle Ricerche. Istituto Officina dei Materiali; ItaliaFil: Gayone, Julio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ascolani, Hugo del Lujan. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Synthesis, Properties, and Two-Dimensional Adsorption Characteristics of 5-Amino[6]hexahelicene

A convergent synthesis of racemic 5-amino[6]hexahelicene is described. Cross-coupling reactions are used to assemble a pentacyclic framework, and a metal-catalyzed ring-closure comprises the final step. The enantiomers were separated by means of chromatography and the absolute configurations were assigned by comparison of the CD spectra with hexahelicene. The t1/2 value for racemization at 210 °C was approximately 1 hour. Scanning tunneling microscopy (STM) measurements were carried out on enantiopure and racemic samples of aminohelicene on Au(111) under ultrahigh vacuum (UHV) conditions. Stairway to heaven? In a convergent synthesis of racemic 5-amino[6]hexahelicene (see figure), cross-coupling reactions assemble a pentacyclic framework, with a metal-catalyzed ring closure as the final step. The enantiomers are separated by means of chromatography and the absolute configurations assigned by comparison of the CD spectra with hexahelicene. Furthermore, scanning tunneling microscopy (STM) on Au(111) was performed under ultrahigh vacuum.Fil: Van Der Meijden, Maarten W.. No especifíca;Fil: Gelens, Edith. No especifíca;Fil: Murillo Quiros, Natalia Maria. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Fuhr, Javier Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Gayone, Julio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Ascolani, Hugo del Lujan. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Wurst, Klaus. Universidad de Innsbruck; AustriaFil: Lingenfelder, Magalí Alejandra. Ecole Polytechnique Federale de Lausanne. Max Planck-epfl Center For Molecularnanosciencie And Technology; FranciaFil: Kellogg, Richard M.. No especifíca