Azafullerene - Azafullerene - Wikipedia

Azafullerenes jsou třídou heterofullereny ve kterém prvek nahrazuje uhlík je dusík. Mohou mít tvar duté koule, elipsoidu, trubice a mnoha dalších tvarů. Sférické azafullereny připomínají koule používané ve fotbale (fotbal). Jsou také členem nitrid uhlíku třída materiálů, která zahrnuje beta nitrid uhlíku (β-C3N4), o které se předpokládá, že bude tvrdší než diamant. Kromě průkopnické práce několika akademických skupin si tato třída sloučenin dosud získala malou pozornost širší fullerenové výzkumné komunity. Mnoho vlastností a struktur pro podskupinu molekul substituovaných vysoce dusíkem ještě zbývá objevit.

První fulleren molekula, která má být objevena, a jmenovec rodiny, buckminsterfullerene (C60), byl připraven v roce 1985 autorem Richard Smalley, Robert Curl, James Heath, Sean O'Brien, a Harold Kroto na Rice University.[1] Fulleren je jakákoli molekula složená výhradně z uhlíku ve formě duté koule, elipsoidu, trubice a mnoha dalších tvarů. Sférické fullereny se také nazývají buckyballs a připomínají koule používané ve fotbale (fotbal). Fullereny mají podobnou strukturu jako grafit, který se skládá ze skládaných grafenových listů spojených šestihranných prstenců; ale mohou také obsahovat pětiúhelníkové (nebo někdy heptagonální) kroužky.

Azafullereny byly poprvé objeveny v roce 1993 a hlášeny v Státní vědecký veletrh v Kalifornii.[2] Deriváty vznikly v mezeře mezi dvěma grafitovými tyčemi připojenými ke zdroji elektrické energie. Malý únik vzduchu vedl ke kontaminaci inertní atmosféry a následné reakci. Materiály mohou být také vytvořeny chemickými reakcemi na fulleren nebo laserovou ablací grafitových materiálů.

Následné práce odhalily širokou škálu nitrid uhlíku struktur.[3][4][5] Mezi příklady patří (C.59N)2 (biazafullerenyl), C.58N2 (diaza [60] fulleren), C57N3 (triaza [60] fulleren) a C48N12. Atomy dusíku nahrazují atomy uhlíku na molekulách podobných kleci. Velká část práce má teoretickou povahu. C.48N12 Molekula byla vypočtena jako izolátor s osmi celo uhlíkovými kruhy tvořícími oblasti rozšířené elektronové delokalizace.[6]

Reference

  1. ^ Kroto, H.W .; et al. (1985). „C60: Buckminsterfullerene“. Příroda 318 (6042): 162–163. Bibcode:1985 Natur.318..162K. doi:10.1038 / 318162a0
  2. ^ D.J. Harris, Discovery of Nitroballs: Research in Fullerene Chemistry, 1993 California State Science Fair, http://cssf.usc.edu/History/1993/S05.html
  3. ^ Hummelen et al., Isolation of the Heterofullerene C59N as Its Dimer (C59N) 2, Science 269: 1554-1556 (1995)
  4. ^ Averdung, J .; Luftmann, H .; Schlachter, I .; Mattay, J. (1995). „Aza-dihydro [60] fulleren v plynné fázi. Hmotově spektrometrická a kvantumchemická studie“. Tetrahedron 51 (25): 6977. doi:10.1016 / 0040-4020 (95) 00361-B
  5. ^ Lamparth, I .; Nuber, B .; Schick, G .; Skiebe, A .; Grösser, T .; Hirsch, A. (1995). "C59N + a C69N +: Isoelektronické heteroanalogy C60 a C70". Angewandte Chemie International Edition v angličtině 34 (20): 2257. doi:10.1002 / anie.199522571
  6. ^ Manaa, Riad; D. W. Sprehn; H. A. Ichord (2002). „Predikce rozšířené aromatičnosti pro novou strukturu aza-fullerenu C48N12“. Journal of the American Chemical Society. 124 (47): 13990. doi:10.1021 / ja0281885. PMID  12440886.