[发明专利]用于分子电子学传感器的多环芳族桥

权利要求书

1.一种用于在分子电子学传感器中使用的合成桥分子，所述分子包括：

各自以单一固定取向的稠合苯环的导电sp²-杂化多环芳烃纳米带，所述纳米带具有大致矩形片状构造和通过两个基本平行的长顶边缘和长底边缘以及两个基本平行的短左边缘和短右边缘限定的外周，其中每个稠环的所述单一固定取向导致沿所述纳米带的所述长边缘或所述短边缘的锯齿形周期性，并且其中所述纳米带测量为长度约3nm至约100nm且宽度约0.23nm至约23nm；

取代基L，共价键合至所述纳米带的所述短左边缘；

取代基R，共价键合至所述纳米带的所述短右边缘，其中L和R各自包含至少一个硫原子或能够键合至金属电极或布置在电极上的金属触点的碳烯前体部分；

至少一个附接基团P，共价键合至所述纳米带的任何边缘且能够键合至探针分子；和

至少一个取代基S，共价键合至所述纳米带的任何边缘，所述取代基能够影响所述合成桥分子的溶解度或构象中的至少一者，或者能够在所述分子电子学传感器的制造中促进所述合成桥分子向所述金属电极、电极上的所述金属触点或者所述探针分子中的至少一者的自组装。

2.根据权利要求1所述的合成桥分子，其中，L和R还包括–SH、-SCH₃、–SSH、-SS-CH₃、6-[1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-3-鎓]-基、或6-[1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-3-鎓]-亚硫酰基部分中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的合成桥分子，其中，P还包括叠氮化物、炔烃、烷氧基胺、酮、醛、生物素或抗生蛋白链菌素中的至少一种。

4.一种用于在分子电子学传感器中使用的合成桥分子，所述分子包括以下结构：

其中：

n和m独立地为0至30；

W和Y独立地选自-O-、-CH₂-、CR⁸R⁹、CH₂CR⁸R⁹、CR⁸CR⁹CH₂、OCR⁸R⁹和CR⁸R⁹O，其中R⁸和R⁹附接至相同的碳原子并且独立地选自H、CH₃、C₂H₅、CH₂CH₂CH₃或(CH₂)_x(OCH₂CH₂)_yOR¹⁰，其中x为2至10，y为10至40且R¹⁰是H、Me或Et，并且其中R⁸和R⁹可以任选地连接以形成环，其中O任选地直接连接至所述芳环，并且其中W和Y能够在环内任选地彼此交换；

W’和Y’独立地选自-O-、-CH₂-、CR⁸R⁹、CH₂CR⁸R⁹、CR⁸CR⁹CH₂、OCR⁸R⁹和CR⁸R⁹O，其中R⁸和R⁹附接至相同的碳原子并且独立地选自H、CH₃、C₂H₅、CH₂CH₂CH₃或(CH₂)_x(OCH₂CH₂)_yOR¹⁰，其中x为2至10，y为10至40且R¹⁰是H、Me或Et，并且其中R⁸和R⁹可以任选地连接以形成环，其中O任选地直接连接至所述芳环，并且其中W’和Y’能够在环内任选地彼此交换；

R¹是选自下列的部分：(i)酯连接的PEG链(CH₂)_xCO(OCH₂CH₂)_yOR¹³或(CH₂)_xOC＝OCH₂CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_yOR¹³，其中x为0至10，y为10至40，并且R¹³为Me或H；或者(ii)水溶性、酯连接的树枝化基元，所述树枝化基元包含分别被具有结构(CH₂CH₂O)_zR¹⁴的水-增溶PEG链衍生化的8至64条支链，其中z为1至8且R¹⁴为H或Me，其中所述R¹的酯-键任选地包含1)光可裂解，2)氧化还原可裂解，3)酸可裂解或者4)碱可裂解的接头，使得所述树枝化基元能够分别使用1)光、2)氧化或还原剂、3)酸或4)碱去除；

R²是选自下列的部分：(i)酯连接的PEG链(CH₂)_xCO(OCH₂CH₂)_yOR¹³或(CH₂)_xOC＝OCH₂CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_yOR¹³，其中x为0至10，y为10至40，且R¹³为Me或H；(ii)从所述纳米带连接的水溶性、酯连接的树枝化基元，所述树枝化基元具有4至16个分别被水增溶PEG链(CH₂CH₂O)_zR¹⁴衍生化的支链，其中z为1至4且R¹⁴为H或Me，其中所述R²的酯-键任选地包含1)光可裂解，2)氧化还原可裂解，3)酸可裂解或者4)碱可裂解的接头，使得所述树枝化基元能够分别使用1)光、2)氧化或还原剂、3)酸或4)碱去除；

W”和Y”独立地选自-S-、-CH₂-、CH₂CH₂、CR¹¹R¹²和SCR¹¹R¹²，其中R¹¹和R¹²键合至相同的碳原子并且独立地选自H、CH₃、C₂H₅、CH₂CH₂CH₃、CH₂CH₂SCH₃、SCH₃或SCH₂CH₂SCH₃，并且其中R⁸和R⁹能够任选地连接以形成环，其中S任选地直接连接至所述芳环，并且其中W”和Y”能够在环内任选地彼此交换；

R⁵是H、SMe或CH₂CH₂SMe；

R⁶是H、SMe、SCH₂CH₂SMe、SCH₂C(CH₂SMe)₃、SH、CS₂H、CH₂SMe、CH₂SH、CH₂CS₂H、6-[1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-3-鎓]-基或6-[1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-3-鎓]-亚硫酰基；并且

R⁷是H、SMe、SCH₂CH₂SMe、SH、CS₂H、CH₂SMe、CH₂SH、CH₂CS₂H、6-[1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-3-鎓]-基或6-[1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-3-鎓]-亚硫酰基。