journal article·2011-01-25Open access

Complex Interplay and Hierarchy of Interactions in Two-Dimensional Supramolecular Assemblies

Marta E. Cañas-Ventura, Kamel Aït-Mansour, Pascal Ruffieux, Ralph Rieger, Klaus Müllen, Harald Brune, Roman Fasel

ACS Nano· Volume 5· Issue 1

Abstract

In order to address the interplay of hydrogen bonding, dipolar interactions, and metal coordination, we have investigated the two-dimensional mono- and bicomponent self-assembly of three closely related diaminotriazine-based molecular building blocks and a complementary perylenetetracarboxylic diimide by means of scanning tunneling microscopy. The simplest molecular species, bis-diaminotriazine-benzene, only interacts via hydrogen bonds and forms a unique supramolecular pattern on the Au(111) surface. For the two related molecular species, which exhibit in addition to hydrogen bonding also dipolar interactions and metal coordination, the number of distinct supramolecular structures increases dramatically with the number of possible interaction channels. Deposition together with the complementary perylene species, however, always results in a single well-defined supramolecular arrangement of molecules. A detailed analysis of the observed mono- and bicomponent assemblies allows shedding light on the hierarchy of the competing interactions, with important implications for the fabrication of surface-supported supramolecular networks by design.
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Research context

OpenAlex topics: Surface Chemistry and Catalysis · Photonic Crystals and Applications · Porphyrin and Phthalocyanine Chemistry

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Affiliations

Institute of Condensed Matter Physics (ICMP), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Station 3, 1015 Lausanne, Switzerland

Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, nanotech@surfaces Laboratory, Feuerwerkerstrasse 39, 3602 Thun, Switzerland

Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Ackermannweg 10, 55128 Mainz, Germany

Department of Chemistry and Biochemistry, University of Bern, Freiestrasse 3, 3012 Bern, Switzerland

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