新型大环化合物的设计与合成是超分子化学研究的重要领域。富碳大环化合物如环对苯撑及Zigzag分子带等，具有环状的共轭结构和特殊的π-电子体系，因其独特的拓扑结构、光电性质及作为大环主体或模板构筑碳纳米管等性质在超分子化学及材料科学领域受到了广泛关注。但上述化合物光电性质、分子识别及配位等性质的调控主要依赖于环尺寸的改变，且其合成较为困难，从而限制了对其后继功能的开发与应用。杂原子掺杂不仅可通过改变杂原子种类、数量或位置实现对富碳大环和碳纳米带的能隙、光学及电化学等性质的调控，同时可使其结构与性质更加多元化。近年来，杂原子掺杂富碳大环化合物及碳纳米带已发展为新的研究热点，系列结构新颖的富碳大环化合物及碳纳米带相继被合成报道。

近日，龚汉元老师课题组总结了近年来杂原子掺杂的富碳大环化合物及碳纳米带的研究进展，并对不同杂原子对分子结构、性质及应用的影响做了初步探讨。该类分子的发展方兴未艾，仍面临着合成及构效关系研究的挑战，但已显示作为超分子主体和光电分子材料的广泛应用前景。本综述为杂原子掺杂富碳大环化合物及分子带的研究提供了阶段性总结及建议。

该工作得到了国家自然科学基金（92156009、21971022）、中央高校基本科研业务费专项资金、北京市教委的资助。感谢北京师范大学、伟德betvlctor体育官网对相关工作的大力支持。相关成果以“Heteroatom-contained carbon-rich macrocycles and carbon nanobelts: synthesis, molecular architectures, characteristics and applications”为题发表于《Coordination Chemistry Reviews》杂志（Coord. Chem. Rev. 2024, 518, 216063)。北京师范大学是该工作唯一单位，文章第一作者是孙鑫博士，博士研究生白金库为论文第二作者，通讯作者是龚汉元教授。