С момента открытия фуллеренов была проведена большая предвари- ВВЕДЕНИЕ

реклама
ВВЕДЕНИЕ
С момента открытия фуллеренов была проведена большая предварительная теоретическая работа по их структурной классификации [1, 2].
Углеродный каркас молекулы фуллерена Сn (n – число атомов углерода)
включает в себя 12 пентагонов и (n / 2 – 10) окружающих их гексагонов.
Суммарное число пентагонов и гексагонов, из которых построена
поверхность фуллеренового кейджа, описывается числом (n / 2) + 2.
…………………………
1. Классификация структурных изомеров
по молекулярной симметрии
В «Атласе фуллеренов» [1] приведены теоретические обоснования
и расчеты, в соответствии с которыми составлена общепринятая классификация структурных изомеров фуллеренов с различным числом углеродных атомов по молекулярной симметрии. Отметим, что всего существует 28 групп молекулярной симметрии фуллеренов, каждая из которых
может включать в себя несколько подгрупп. Взаимоотношения групп
и подгрупп молекулярной симметрии фуллеренов представлены в табл. 1.
Таблица 1
Взаимосвязь групп и подгрупп
фуллереновых молекулярных симметрий
Группа
Подгруппы
Группа
Подгруппы
Ih
I
Td
Th
T
D6h
D6d
…
I, Th, D5d, D3d
T, D5, D3
T, D2d, C3V
T, D2h, S6
D2, C3
D3d, D3h, D6, D2h
D6, D2d
…
D2h
D2d
D2
S6
S4
C3h
C3V
…
C2V, C2h, D2
C2V, D2, S4
C2
C3, Ci
C2
C3, Cs
C3, Cs
…
…………………………
Все большие фуллерены имеют хиральные и нехиральные изомеры,
между которыми наблюдаются внутренние взаимопереходы, или перегруппировки Stone – Wales (SW). Чаще всего такая перегруппировка протекает
на поверхности фуллеренового полиэдра, где 2 пентагона и 2 гексагона
образуют пирацилен/пираценовый участок. В таком месте центральная
3
связь подвергается конформационному искривлению, вследствие этого
2 соседние связи энергетически ослаблены и могут быть разорваны, в результате чего происходит обмен фрагментами внутри одного и того же периметра. Простейший пример такой перегруппировки изображен на рис. 1.
Рис. 1. Схема SW-перегруппировки с участием пирациленового фрагмента
поверхности фуллеренового кейджа
…………………………
Образец оформления литературы
Литература
1. Fowler P. W., Manolopoulous D. E. An Atlas of Fullerenes. Clarendon:
Oxford, 1995. 256 р.
2. Godly E. W., Taylor R. Nomenclature and Terminology of Fullerenes:
a Preliminary Survey // Pure and Appl. Chem. 1997. V. 69, No 7. P. 1411–1434.
3. Aihara J. // Theor. Chem. Acc. 1999. V. 102. P. 134–138; Aihara J. // Phys.
Chem. Chem. Phys. 2000. V. 2. P. 3121–3125.
4. Mizorogi N., Aihara J. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2003. V. 5. P. 3368–3371.
5. Kovalenko V. I., Semyashova M. V. // Chemictry and Comput. Simulation.
Butlerov Commun. 2000, No 3. P. 41–43.
6. Хаматгалимов А. Р., Коваленко В. И. Эндоэдральные высшие фуллерены: структура и свойства // Рос. хим. журнал (журнал рос. хим. общества
им. Д. И. Менделеева). 2004. Т. XLVIII, № 5. С. 28–36.
7. Kovalenko V. I., Khamatgalimov A. R. // Phys. Lett. 2003. V. 377, No 3, 4.
P. 263–268.
8. Коваленко В. И., Хаматгалимов А. Р., Шамов А. Г. Структура и динамика
молекулярных систем. Вып. 8. Ч. 3. Йошкар-Ола: изд-во МарГТУ, 2001.
С. 254–258.
9. Коваленко В. И., Хаматгалимов А. Р. Структура и динамика молекулярных систем. Вып. 9. Ч. 1. Уфа: изд-во ИФМК УНЦ РАН, 2002. С. 245–248.
10. Uemura K. T., Ohta H., Nagashima H. and Itoh K. Separation and Identification of Higher Molecular Weight Fullerenes by High-Performance Liquid Chromatography with Monomeric and Polymeric Octadecylsilica Bonded Phases //
Anal. Chem. 1993. V. 65. Р. 2650–2654.
4
11. Kikuchi K., Nakahara N., Wakabayashi T., Honda M., Matsumiya H.,
Moriwaki T., Suzuki S., Shiromaru H., Saito K., Ikemoto I. and Achiba Y.
Isolation and Identification of Fullerene Family: C76, C78, C82, C84, C90 and C96 //
Chem. Phys. Letters. 1992. V. 188, No 3, 4. Р. 177–180.
12. Rojas A., Martinez M., Amador P. and Torres L. A. Increasing Stability of
the Fullerenes with the Number of Carbon Atoms: the Experimental Evidence //
J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 9031–9035.
13. Ettl R., Chao I., Diederich F., Whetten R. L. Isolation of C76, A Chiral (D2)
Allotrope of Carbon // Nature. 1991. V. 353, No 6340. P. 149–153.
14. Diederich F., Whetten R. L., Thilgen C., Ettl R., Chao I., Alvarez M. M. Fullerene Isomerism – Isolation of C2-Nu-C78 and D3-C78 // Science. 1991.
V. 254, No 5039. P. 1768–1770.
15. Kikuchi K., Nakahara N., Wakabayashi T., Suzuki S., Shiromaru H.,
Miyake Y., Saito K., Ikemoto I., Kainosho M., Achiba Y. NMR Сharacterization
of Isomers of C-78, C-82 and C-84 Fullerenes // Nature. 1992. V. 357, No 6374.
Р. 142–145.
5
Скачать