Синтез, реакционная способность и физико-химические свойства эндометаллофуллеренов M@C2n (M = Y, La, Ce)

• Автор: Кареев, Иван Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Актуальность работы

Цель работы

Научная новизна диссертационной работы

Научно-практическая значимость работы

Личный вклад автора

Апробация работы

Публикации

Обьем и структура диссертации

Глава 1. Синтез п выделение эндометаллофуллерснов

1.1. Литературный обзор

1.1 Л. Методы синтеза эндометаллофуллеренов

1.1.1.1. Лазерное распыление
1.1.1.2. Злектродуі овой метод
1.1.1.3. Другие методы синтеза зндоодральных фуллсренов
1.1.2. Методы выделения и разделения ЭМФ
1.1.2.1. Экстракция из ЭМФ-содержащей сажи
1.1.2.2. Экстракция из ЭМФ-содержащей сажи в присутствие восстановителей
1.1.2.3. Сублимация из ЭМФ-содержащей сажи
1.1.2.4. Хроматографическое разделение ЭМФ
1.1.3. Структура и свойства ЭМФ
1.1.3.1. Строение молекул ЭМФ М@Сзг (М= У, Га)
1.1.3.2. Электронное состояние атомов металлов, внедренных
в фуїлереновую оболочку
1.1.3.3. Расположение атома внутри фулдереновой оболочки
1.1.3.4. Физические свойства ЭМФ

1.2. Обсуждение результатов
1.2.1. Оптимизация условий электродугово! о синтеза ЭМФ-содержащей
сажи
1.2.2. Разработка эффективною метода выделения ЭМФ
1.2.3. Хроматографическое выделение ЭМФ Yi^Cs^ и
M@CS2 (М = Y, La, Се)
1.2.4. Природа ДМФА экстракта ЭМФ М@Сзп (М = Y, La, Се)
Глава 2. Двумерная ВЭЖХ и спектроскопические исследования фторсодержащих производных Соо
2.1. Выделение СадГп (п = 2,4,6,8 (изомер 1 и 2), 12, 14,16, 18,20),
С601'„О (п = 2,4,6,20) и C60F„CF3 (п = 1,3,5,7,17)
2.1.1. Выделение и очистка СбоГСВз
2.1.2. Выделение и очистка C60F20
2.2. Структура изомеров C6oF(Cr3)
2.3. ИК- и КР- спектроскопия СбоРго
Глава 3. Разработка новых подходов ктрнфторметилировапшо ЭМФ и фуллеренов Coo, С70
3.1. Реакция трифторметилирования фуллеренов Сбо, С70 и
ЭМФ Се@С821 азообразным СГ31
3.2. Хроматографическое выделение трифторметильных производных Сбй(СГ3)ю (изомеры 1,2, 3,4), Сбо(С1:3)юО (изомеры 1,2) и С7о(СРз)ю
3.3. Рентгеноструктурный анализ трифторметильных производных Сбо(СР3)ю (изомер 4) и C7o(CF3)io
3.4.19F ЯМР спектроскопия и строение трифторметильных
производных Сбо(СР3)ю (изомеры 1, 2, 3,4), и С7о(СР3)ю
Глава 4. Трифторметильные производные ЭМФ МфСкДСРз);
(М = Y, Се, Gd): синтез, выделение и строение
4.1. Реакция трифюрметилирования ДМФА экстрактов ЭМФ
М@С2„ (М = Y, Се, Gd)

4.2. Хроматографическое выделение трифторметильных производных
ЭМФ М@Сю(СГ3)5 (М = У, Се, 0(1)
4.3. Оптическая и ИК-спектроскопия трифторметильных производных
ЭМФ М@С8:(СР3)5 (М = У, Се, вс!)
4.4. |9Р ЯМР спектроскопия и строение трифторметильных производных ЭМФ М@С*2(СГ3)5 (М = У, Се)
Глава 5. Экспериментальная часть
5.1. Синтез ЭМФ М@С2„ (М = У, Га, Се)
5.1.1. Приготовление композитных графитовых электродов
5.1.2. Описание установки
5.1.3. Оптимизация условий синтеза
5.2. Выделение ЭМФ М@С2п (М = У, 1а, Се)
5.3. Выделение ЭМФ М@С2п (М = У, Ьа) экстракцией н IГФ в
присутствие димстиламипа
5.4. Реакция трифторметилирования ЭМФ М@С2п (М = У, Се, Схс1)
5.5. Реакция трифторметилирования фуллеренов С&о и С70
5.6. Методы анализа
5.6.1. Масс-спектрометрический анализ
5.6.2. Регистрация спектров ЭПР
5.6.3. Регистрация спектров |9Р ЯМР
5.6.4. Регистрация оптических спектров
5.6.5. Регистрация ИК спектров
5.6.6. Элементный анализ
5.6.7. Рентгеноструктурный анализ
5.6.8. Высокоэффективная жидкостная хроматография
Выводы
Список литературы
При ложснис

условия приготовления композитных электродов для получения высокою выхода ЭМФ. Полученные результаты по содержанию ЭМФ в саже для У@С2п - 8 вес. %, Ьа@С2п - 6 вес. % и Се@С2п - 5 вес. % являются рекордными.
Таблица 3.
Выход ЭМФ от содержания металла в композитном электроде.
Мсгал.1 А 1»мирное отношение М/С, % Выход М(£С2п, % от веса сажи
0,5 2,5
У 1,0 8,0
1,5 2,9
0,6 2,4
1.а 1,0 6,0
1,4 2,6
0,7 2,2
Се 0,9 5,0
1,3 2,5
1.2.2. Разработка эффективного метда выделения ЭМФ
Разработан новый эффективный 2-х стадийный метод селективною выделения ЭМФ М@С2п (М = У, 1.п, Се) из сажи, основанный на последовательном использовании двух растворителей, обладающих разной экстра1 ирующей способностью по отношению к пустым фуллсрснам и ЭМФ. Первый из растворителей выводит из сажи пустые фуллерены, существенно не уменьшая при этом содержания в ней ЭМФ, второй -обладает заметной селективностью по отношению к ЭМФ.