Фуллерены
Фуллерены
Страница 10

С самого начала “эры фуллеренов” химиков, державших в руках молекулы содержащего двойные связи фуллерена, привлекала потенциальная возможность его гидрирования с образованием “фуллерана”. Однако задача оказалась значительно труднее, чем представлялось ранее, настолько, что полностью восстановленного фуллерена C60H60 не получено до сих пор. Исключительной нестойкостью обладают также не полностью восстановленные фуллерены, например, C60H36, что связано со значительной деформацией сферической формы молекулы. Как было показано в серии блестящих теоретических исследований, в молекуле “фуллерана” C60H60 часть атомов водорода должна оказаться внутри фуллереновой сферы, так как шестичленные кольца, подобно молекулам циклогексана, должны принять конформации “кресла” или “ванны”; именно невозможность сохранения сферы, пусть даже искаженной, обусловливает неуспех полного гидрирования и ту исключительную легкость, с которой образовавшиеся гидриды теряют водород.

Приводимая ниже таблица позволяет получить представление о различиях в энергиях молекулы, связанных в искажением валентных углов в молекуле C60H60, а также с другими факторами. Следует иметь в виду, что возможен только один “полностью экзо-” изомер и множество изомеров, содержащих часть атомов водорода внутри сферы. Расчеты выполнены с помощью программы Chem 3D Pro v.3.5 (Cambridge Soft).

 

Изомер а

изомер б

Заслонение соседних атомов водорода, кДж/моль

483.8

905.8

Искажение валентных углов, кДж/моль

630.3

827.9

Отталкивание 1,4-заместителей в циклогексановых кольцах, кДж/моль

374.6  

1027.7  

Общий запас энергии

1556.5

2580.9

Вместе с тем гидриды с небольшим числом водородных атомов, такие как C60H2, C60H4, C70H2, получены и охарактеризованы.

Прямое восстановление фуллерена водородом на активированном угле с рутением в качестве катализатора возможно только в жестких условиях (высокое давление и температура) по схеме:
Страницы: 6 7 8 9 10 11 12 13 14

ГРЕХОВ Игорь Всеволодович (р . 1934), российский ученый, член-корреспондент РАН (1991). Основные труды по исследованию физических процессов в мощных полупроводниковых приборах, электронно-дырочной плазме. Ленинская премия (1966), Государственная премия СССР (1987).

ЖИРЯНКА , род многолетних насекомоядных растений семейства пузырчатковых. Листья покрыты железками, выделяющими слизистое вещество, к которому прилипают насекомые и пищеварительные ферменты. Ок. 35 видов, во внетропических областях Северного полушария, а также в Юж. Америке.

КАЛОРИМЕТРИЯ , совокупность методов измерения тепловых эффектов, сопровождающих различные физические, химические и биологические процессы. Методами калориметрии определяют теплоемкости, теплоты фазовых переходов, тепловые эффекты химических реакций и т. п.