近日，昆明理工大学材料科学与工程学院蔡金明教授、张永博士与合作者在Science子刊Science Advances（中国科学院双一区，影响因子11.7）上发表题为“Real-space investigations of on-surface intermolecular radical transfer reactions assisted by persistent radicals”的研究成果。学院张永博士为论文共同第一作者，瑞典林雪平大学Jonas Björk教授、蔡金明教授、苏州大学迟力峰院士和陕西师范大学李青教授为共同通讯作者。

自由基因其具有未成对电子，通常表现出极高的化学反应活性，寿命极短。而部分氮、氧等杂原子自由基虽具有较长寿命，却常因电子离域作用导致反应性显著降低，形成“活性与稳定性难以兼得”的科学难题。近期，李青教授团队在迟力峰院士的大力支持下，联合国内外合作者，设计并合成了一种具有空间位阻的前体分子。在Ag(111)表面经脱卤反应后，位阻效应抑制了C-C偶联，产生了持久自由基。在此基础上，研究团队在单化学键尺度上实现了对该持久自由基的直接成像与化学活性研究。研究发现，利用自由基迁移反应，在200 K的低温下就可以促发炔基发生脱氢反应，该反应在无自由基参与的情形下需在400 K的高温下进行。更重要的是，由于完全抑制了副反应，该自由基迁移反应的产物与理论预测的完全一致。该研究不仅为实空间解析高反应性自由基提供了理想模型，也为实现对表面自由基反应路径的精准调控奠定了基础，在智能分子制造、功能界面设计等前沿领域展现广泛应用前景。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu9436