Закономерности последовательного присоединения и изомеризационные процессы при трифторметилировании фуллерена C70

• Автор: Игнатьева, Дарья Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Разработана эффективная методика хроматографического разделения сложных но молекулярному и изомерному составу смесей трифторметильных производных фуллеренов, позволившая выделить и идентифицировать болсс тридцати индивидуальных соединений состава С7оСРз, и2. Методом рентгеноструктурного анализа с использованием синхротронного излучения определено строение восемнадцати трифторметильных производных фуллерена С С7оСРзб ОДИН изомер, С7оСРз8 один изомер, С7оСРз2 три изомера, СтсСРзн семь изомеров, ССРзб два изомера, С7оСРз8 два изомера и С7оСРзго два изомера на основании данных спектроскопии ЯМР ,9Р и квантовохимических расчетов предложено строение пяти трифторметильных производных фуллерена С СтоСРз2 один изомер, С7оСРз один изомер, С7оСРз6 один изомер, С7оСРз8 один изомер, С7оСРзюодин изомер. Экспериментально доказана возможность протекания изомеризационных процессов в системе трифторметильных производных фуллерена С7о Показано, что миграция групп СРз идет со сравнимой или меньшей скоростью относительно прямого присоединения групп СЬ к углеродному каркасу. Разработана кинетическая модель последовательного полиприсоединения к фуллеренам, позволяющая прогнозировать изомерный состав продуктов трифторметилирования. Предсказано образование всех экспериментально обнаруженных изомеров состава С7оСРз, . Показано, что все экспериментально образующиеся трифторметильные производные фуллерена Сто находятся среди наиболее энергетически предпочтительных изомеров в пределах до кДжмоль1. Разработана термодинамическая модель, позволяющая вести поиск оптимальных условий проведения синтеза для получения максимальных количеств определенного изомера. Обосновано количественное преобладание ряда изомеров среди продуктов трифторметилирования. Результаты данной работы могут быть рекомендованы к использованию в научноисследовательских организациях и учреждениях, занимающихся химией производных фуллеренов Институте обшей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН Москва, Институте неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАМ Новосибирск, Институте проблем химической физики РАН Черноголовка, Физикотехническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН СанктПетербург, Институте органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН Казань. Разработанные методические рекомендации по выбору условий проведения реакций трифторметилирования и хроматографическому разделению смесей производных позволяют получать в макроколичсствах ряд индивидуальных изомеров с заданным числом групп СИз и мотивом присоединения. Такие соединения могут использоваться для дальнейшей функционализации с целью получения новых производных, перспективных в таких областях как медицина и микроэлектроника. Предложенный подход к качественному предсказанию изомерного состава трифторметильных производных фуллеренов может быть использован для произвольного продукт полиприсоединения к различным фуллереновым каркасам. В частности, разработанная модель уже прошла успешную апробацию на продуктах фторирования, хлорирования и перфторалкилирования фуллерена С. Т.5. Основные результаты данной работы представлены в виде устных и стендовых докладов на всероссийских и международных конференциях 7й и 8й международные симпозиумы Фуллерены и атомные кластеры , , СанктПетербург, Россия, 2я школасеминар Масссиектрометрия химической физике, биофизике и экологии , Звенигород, Россия, 2й съезд Всероссийского массспсктромстричсского общества , Москва, Россия, 9я международная конференция Водородное материаловедение и химия углеродных наноматсриалов , Севастополь, Украина, 7й , Квебек, Канада съезд Электрохимического Общества, й Европейский симпозиум по химии фтора , Прага, Чехия, я международная конференция по химии фтора , Шанхай, Китай, на конкурсе на присуждение фантов поддержки талантливых студентов, аспирантов и молодых ученых МГУ имени М. В. Ломоносова в году. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения полученных результатов, выводов, приложений и списка цитируемой литературы из 3 наименований. Материалы диссертации изложены на 4 страницах, содержат 7 таблиц и рисунка.