Радикально-молекулярные реакции фуллеренов C60 и C70 с участием алюминийалкилов, кислорода и озона

• Автор: Пономарёва, Юлия Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

Общие сведения О строении фуллеренов СбО и С

Хемилюминесценция при окислении алюминийалкилов

кислородом в растворе

Хемилюминесценция при жидкофазном окислении

этилбензола

Образование и превращения фуллсренильных радикалов

Озонолиз растворов фуллеренов С и Сбо

Озонолиз фуллерена Со в растворе

Озонолиз фуллерена С6о в растворе
Хемилюминесценция при окислении растворов СбО озоном
Глава 2. Экспериментальная часть
Очистка растворителей, газов, исходных веществ
Приготовление растворов фуллеренов С6о и С
Приготовление и очистка инициаторов окисления
углеводородов и активаторов хемилюминесценции
Методики измерения хемилюминесценции и
фотолюминесценции
Методика изучения хемилюминесценции и продуктов
взаимодействия в системе 3
Методика изучения эффективности Соо в качестве ингибитора
окисления углеводородов
Методика проведения реакции окисления фуллерена С7о
озоном
Методы анализа продуктов реакции фуллерена С с озоном Методика измерения XI, возникающей при действии воды на озонированные растворы фуллерена С7о
3.1.1.
3.2.
3.2.2.
3.4.
3.4.2.
з
Глава 3. Обсуждение результатов
Исследование возможности взаимодействия фуллерена Сво с пероксильными радикалами, генерируемыми при окислении
углеводородов
Пассивность фуллерена Сбо в качестве ингибитора окисления,
захватывающего радикалы
Влияние среды на вероятность протекания реакции
фуллерена С6о с радикалами К
Генерация фуллеренильных радикалов и
хемилюминесценции при взаимодействии в системе С
ЯзА1 где ЯЕ1, Ви
Идентификация продуктов реакций, протекающих в системе
СбоЯзАООз
Генерация хемилюминесценции в системе С6озА1
Хемилюминесцснция при димсризации фуллеренильных
радикалов ЕЮбо
Окисление фуллерена С озоном в растворах
Кинетика и стехиометрия реакции озона с фуллерепом С в
растворе ССЦ
Идентификация продуктов озонолиза фуллерена С
Хемилюминесценция при озонолизе фуллерена С в ССЦ и
гидролизе вторичных озонидов фуллерена
Выводы
Список литературы


Обнаружен новый вид жидкофазной ХЛ фуллерена С, которая предположительно генерируется при термическом распаде фуллереновых пероксидов, образующихся в системе 6. Установлен полный состав стабильных продуктов озонолиза фуллерена С в растворах эпоксиды, поликетоны, полиэфиры, вторичные озониды фуллерена ВОЗФ, кислоты. Впервые измерены константы скорости окисления С7о озоном в ССЦ, и установлено, что скорость реакции замедляется после присоединение первой молекулы озона к фуллерену. Апробация работы Основные результаты диссертации представлены на международной конференции I СанктПетербург, международной конференции I СанктПетербург, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей и тезисы 3 докладов на конференциях. Структура н объем диссертации. Работа изложена на 8 страницах компьютерного набора формат А4 и включает введение, литературный обзор, экспериментальную часть, обсуждение результатов, выводы, список литературы 4 наименования, 6 таблиц, рисунков и схем. Глава 1. Литературный обзора . Структуру литературного . ХЛ для трех новых видов жидкофазных окислительных систем СбоКзА1 алкил 6 и СО3. Объединяет указанные системы, наличие в них молекул фуллеренов Сбо и С, строение которых рассмотрено в начале обзора. Дале приводятся результаты работ по исследованию наиболее близких . СН,отличающихся от указанных выше систем отсутствием фуллерена а также исследования по изучению продуктов и ХЛ, генерируемых при окислении, фуллерена С6о озоном. Швейцарскиш математик Л. Эйлер г. Этому правилу строго подчиняются углеродные каркасные структуры,, действительно любой представительсемейства фуллеренов имеющий разное количество атомов углерода Сп, где п , обязательно содержит углеродных пентагоиов и отличается только количеством гексагонов. По своей структуре С6о усеченный икосаэдр симметрия л рис. Каждый атомуглерода в молекуле С6о находится в вершинах двух шестиугольников и одного пятиугольника. Вструктуре менее симметричного5Л фуллерена С7о содержится шестиугольников из которых как бы
добавлены по экватору структуры Сбо изза чего молекула С имеет немного вытянутую форму рис. Рис. Структура фуллерена С6о Рис. На основе рентгеноструктурного анализа установлено, что радиус молекулы Сбо составляет 0. Высота молекулы С расстояние между пятиугольными гранями, расположенными в двух взаимно противоположных полярных областях составляет 0. Диаметр экваториальной окружности, проходящей через центры атомов углерода перетяжка равен 0. В фуллерене Сбо все вершины каркаса эквивалентны, а ребра двух сортов и находятся либо между соседними гексагонами 6,6, либо между гексагоном и пентагоном 6,5. В молекуле С вершины пренадлежат к пяти, а ребра к восьми разным типам. Ь 1. Ьс 1. С 1. Фуллерены обладают высокой термической стабильностью молекула Сбо устойчива в инертной атмосфере до К. Однако в присутствии кислорода она подвергается окислению при значительно более низких температурах около 0 К. При этом образуется аморфная структура, в которой на одну молекулу Сбо приходится атомов кислорода. Сбо Образцы С6о чувствительны также к воздействию ультрафиолетового излучения в отсутствии кислорода, и подвергаются фоторазложению в инертной атомсфере. В химических процессах электроноакцепторные молекулы фуллереиов проявляют себя как слабые окислители. Фуллерены зачастую сравнивают с ароматическими углеводородами, что не совсем верно, так как наиболее типичные для бензола реакции замещения невозможны для фуллеренов, не имеющих атомов водорода. Поскольку фуллерены являются сильными акцепторами электронов, они легко присоединяют нуклеофилы, в том числе электроны, а также такие реагенты как галогены, и свободные радикалы с образованием довольно устойчивых в масштабах времени ЭПРспектроскопии спинаддуктов. Впервые жидкофазная XI алюминийалкилов была зарегистрирована в реакции окисления кислородом 3I в толуоле 1 и подробно изучена на примере модельного соединения 3 и его алкоксипроизводных 1, 2. XI. На ранних этапах изучения темнового автоокисления алюминийалкилов этот процесс представлялся как чисто молекулярный.