Структура и межмолекулярные взаимодействия в кристаллах органических производных фуллерена C60

• Автор: Сайфина, Алина Фуадовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1. Фуллсрсны одна из аллотропных модификаций углерода

1.2. Кристаллическое строение фуллсрена Сбо и его комплексом

1.3 троение опроизводных фуллерена С

ГЛАВА II. Взаимодействия фуллерсн.фуллерен в кристаллах производных фуллерена Сбо по данным Кембриджской базы кристаллоструктурных данных

2.1. Нольмерные суирамолекулярные структуры

2.2. Одномерные суирамолекулярные структуры

2.3. Двумерные 2Г суирамолекулярные структуры

2.4. Трехмерные суирамолекулярные структуры

2.5. Обсуждение результатов ГЛАВА III. Рентгеноструктурное исследование строения новых
метанофуллеренов и фуллеропирролидинов
3.1. Молекулярное и кристаллическое строение новых производных фуллсрена Сб0
3.2. Молекулярное и кристаллическое строение фосфорилированных производных фуллерена С6о
3.3. Дизайн супрамолскуляриых структур на примере бис3тиофенметилкарбоксиметанофуллерена
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Методика выполнения эксперимента. Параметры кристаллов, условия выполнения экспериментов и уточнения структур
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Диаметр молекулы фуллерсна Сбо, представляющей собой сферу без учета вандерваапьсовых радусов углерода равен 7. А. Молекула фуллерсна С7о представляет собой эллипсоид с осями равными 7. А и 6. А 2. Наиболее распространенным, а, следовательно, и нашедшим более широкое применение, является бакминстерфуллерен С6о, что, повидимому, связано с меньшими трудностями, возникающими при его получении, выделении и очистке но сравнению е высшими фуллерсиами. В настоящее время применение фуллерсна и родственных структур весьма разнообразно. Комплексы фуллерсна привлекают внимание возможностью использования при создании перезаряжаемых гальванических элементов, что приводит к продолжительной циклической долговечности подобных элементов и практически освобождает их от саморазрядки 3. Соединения на основе фуллерена с металлами используются для создания проводников и сверхпроводников 4. Гидрированные и фторированные фуллерены нашли свое применение в качестве твердых смазок и добавок к смазочным маслам 5,6. Фуллерены запатентованы в качестве предшественников алмазов и алмазных пленок 7. Наличие свободной внутренней полости позволяет использовать молекулы фуллерена в качестве капсул для хранения радиоактивных материалов в стабильном состоянии, для утилизации ялерных отходов 8. Фуллерены также могут использоваться как носители диагностических и терапевтических агентов, например, рснтгеноконтрастнос вещество комплекс фуллерена с платиной 9. Но, несмотря на активный интерес к соединениям этого класса, следует отмстить относительно небольшое количество данных об их кристаллическом строении, что, повидимому, связано с трудностями получения монокристаллов этих соединений изза сильной ротационной разу порядочен ности фуллерепового фрагмента, сокристаллизации различных трудноразделимых изомеров присоединения, а для высших фуллерснов и наличия разных изомеров фуллсренового остова . Поэтому актуальным является не только синтез новых соединений этого класса, но и изучение их кристаллического строения и свойств. Наиболее точным методом, дающим информацию о пространственном строении, на сегодняшний день является реитгсноструктурный анализ. Стоит отмстить, что в то время как синтез различных сложных молекул природных соединений, катенанов, ротаксанов и т. При этом знания подобного рода могли бы способствовать получению кристаллов с заданными свойствами . Фуллерен в чистом виде можно рассматривать как электронодефицитное полиеновое соединение, в связи с этим наиболее характерными межмолекулярными взаимодействиями в его кристаллах являются различные лэлектронные контакты. При этом фуллерены могут выступать как в роли гостей в комплексах с электрононасыщенными соединениями, так и в роли хозяев . Большинство соединений фуллерена, сведения, о кристаллическом строении которых содержатся в Кембридсжкой базе кристаллоструктурных данных , являются его комплексами. В литературе имееются обзоры ,, посвященные анализу упаковок молекул этих соединений в кристаллах, образующихся за счет взаимодействий между фуллереновыми фрагментами. Авторы обзора вводят градацию супрамолекулярных структур, образующихся за счет взаимодействий фуллерен. Фуллерен может образовывать комплексы как с небольшими молекулами молекулами растворителя, галогеноводорода, так и с более крупными ферроценом, модифицированными каликсаренами,. Были выделены следущие типы супрамолекулярных структур димеры,, одиночные линейные колонки, зигзагообразные цепи, двойные колонки, гексагональные нлотноупакованные слои, гофрированные слои и трехмерные сетки ЗОструктуры. Б качестве критериев п. А до
Наименьшая величина соответствует упаковке чистого фуллерена, который взаимодействует с двенадцатью соседними молекулами рис. А, а величины больше максимальной, в частности, комплексам фуллерена с некоторыми каликсаренами, в которых взаимодействий фуллерен. Рис. Так, в комплексах фуллерена с ябензилкаликс5ареном рис. При этом в этих комплексах наблюдаются л. Рис. Капсулирование молекул фуллерена молекулами каликсарена. Одним из характерных типов упаковки, образующихся за счет л.