Фуллерены нарушают правила

Исследователи из Китая взяли новый экзотический класс фуллеренов, в которых между собой последовательно конденсировано три пятиугольника, складывающихся из атомов углерода.

В отличие от хороших бакминстерфуллеренов (C60), похожих на футбольный мяч, новые соединения характеризуются необыкновенной яйцеобразной формой. Исследователи сохраняют надежду, что новые структуры окажут помощь узнать кое-какие до настоящего малоизвестные изюминки строения каркасных производных углерода.

Cтроение производного C66Cl6

В структуре фуллеренов, каркасных производных углерода, в большинстве случаев возможно выделить двенадцать пятиугольников и разное количество шестиугольников. Ранее было как мы знаем, что для стабильного состояния любой пятиугольник фуллерена должен быть окружен шестиугольниками – эта закономерность известна как «правило изолированных пятиугольников» [«isolated pentagon rule» (IPR)].

Патрик Фаулер (Patrick Fowler), эксперт по фуллеренам из Университета Шеффилда (University of Sheffield) отмечает, что правило изолированных пятиугольников есть ответственным методом оценки устойчивости нейтральных фуллеренов – любая пара соседних пятиугольников понижает стабильность фуллерена на 100 кДж/моль. Однако, он отмечает, что правило не полностью – введение в структуру фуллерена ионов металлов либо функционализация атомов углерода меняет общее число электронов в единой ароматической совокупности фуллерена, содействуя возможности формирования структур нового типа.

Как раз модификация атомов углерода хлором и разрешила исследователям понизить энергию дестабилизации, позванной соседством пятиугольников. Химики из Университета Сяньмынь испаряли графит в дуговом электрическом разряде в присутствии тетрахлорметана (CCl4), ежечасно приобретая около 3 грамм сажи с высоким содержанием фуллеренов. Взятую смесь шепетильно очищали и разделяли в пара этапов посредством жидкостной хроматографии.

Исследователям удалось идентифицировать четыре новых типа фуллеренов: C54Cl8, содержащего два комплекта трех последовательно конденсированных пятиугольников; C56Cl12, содержащего один комплект трех последовательно конденсированных пятиугольников и два комплекта и два комплекта двойных конденсированных пятиугольника, и двух фуллеренов большей молекулярной массы – C66Cl6 и C66Cl10, любой из которых содержит по одному комплекту трех последовательно конденсированных пятиугольников. Химики из Сянмыня отмечают, что не смотря на то, что возможность существование трех последовательно конденсированных пятиугольников в структуре фуллерена предсказывалось ранее, но сейчас не было экспериментально подтверждено.

Комментируя работу сотрудников из Шанхая, Фаулер отмечает, что она есть наглядной демонстрацией того, как изменение особенностей ?-совокупности фуллеренов возможно взять каркасные структуры, существование в которых соседствующих пятиугольников кроме того увеличивает стабильность взятых фуллеренов. По словам Фаулера, в особенности превосходно то, что новые структуры возможно взять в количествах, достаточных для изучения.

Исследователи сохраняют надежду, что их открытие разрешит глубже осознать малоизвестный до тех пор пока механизм, в соответствии с которым фуллерены образуются при испарении графита. Одним из ключей к его пониманию может являться особенность сотрудничества атомов хлора со своеобразными атомами углерода на поверхности фуллеренового «шарика», причем не всегда с теми, с которыми этого сотрудничества возможно было ожидать.

Результаты работы размещены в издании Nature Chemistry.

Случайные записи:

• Цветные солнечные панели не нуждаются в прямых солнечных лучах
• Стратосферный самолёт на солнечных батареях показан миру

Нарушение правил администратора Diamondi

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Большие фуллерены могут помочь в повышении эффективности органических фотоэлементов

  Сейчас существенно активизировались научные исследования органических фотовольтаических устройств (ОФУ). Особенный интерес, например, являются ОФУ,…

• Римские солдаты нарушали правила ради женщин

  Не обращая внимания на то, что римские легионеры не могли жениться, они всё равняется обзаводились семьями. Считается, что дамы не игрались никакой роли…

• Графеновая память молекулярного размера может изменить «правила игры» в компьютерных технологиях

  Несколько исследователей Rice University (Техас, США) поняла, что полоса графита толщиной всего в 10 атомов может служить основным элементом для нового…

• Компании apple не нужен автомобиль icar, чтобы устанавливать правила на дорогах

  Не секрет, что покойный председатель совета директоров компании Apple Стив Джобс страстно увлекался идеей доведения разработок компании до мира…