Структура и устойчивость изомеров фуллеридов с простыми и координационными аддендами
Диссертация
Открытие полиэдрических кластеров углерода — фуллеренов — внесло существенное изменение в представления об аллотропных формах этого элемента. По-существу, фуллерен — это первая молекулярная форма углерода, т.к. известные ранее аллотропные модификации углерода — алмаз и графит — представляют собой твердые вещества с бесконечной структурой. Интересно, что возможность существования молекулярной… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обоснование выбора объектов и методов расчета
- 1. 1. Фуллерены и другие углеродные структуры
- 1. 2. Обоснование выбора метода исследования
- 1. 2. 1. Адиабатический потенциал замещенных систем
- 1. 2. 2. Метод МО ЛКАО
- 1. 2. 3. Молекулярная механика
- 2. 1. Модель для расчета структуры и относительной устойчивости изомеров
- 2. 2. Структура кораннулена
- 2. 3. Относительная стабильность фуллеренов С", и Си,
- 2. 3. 1. Моногидрид и фторид фуллерена Сад
- 2. 3. 2. Оксид фуллерена Сад
- 2. 3. 3. Пероксид фуллерена С^о
- 2. 3. 4. Региоизомерия в фуллеридах СадХд с несколькими простыми аддендами
- 2. 4. 1. Изомеры в фуллеридах С70Х (X = Н, Б, СМе и СС13)
- 2. 4. 2. Изомеры в эпоксиде фуллерена С
- 2. 4. 3. Изомеры в фуллеридах С70 с двумя одноатомными аддецдами
- 3. 1. Фуллериды Сбо с одним бидентатным аддендом типа комплекса [^-Ви-СзБ^^ОзС^Сбо]
- 3. 1. 1. Изомеры в фуллеридах С^о с двумя координационными аддендами
- 3. 1. 2. Комплексы С^о с шестью бидентатными аддендами {(Е13Р)2М}
- 3. 2. Фуллериды С70 с координационными аддендами
- 4. 1. Расчет относительной устойчивости изомеров фуллеренов С76 и С
- 4. 2. Фуллериды СпкХк (п = 60, 70) с гетероатомами
Список литературы
- Kroto H.W., Heath J.R., O’Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E., Nature, 1985, v. 318, p. 162.
- Jones D.E.H., New Scientist, 1966, v. 32, p. 245!
- Osawa E., Kagaku (Kyoto), 1970, v. 25, p. 854.
- Бочвар Д.А., Гальперн Е. Г., ДАН, 1973, т. 209, N 3, с. 610.
- Kratschmer W., Lamb L.D., Fostiropoulos К., Huffman D.R., Nature, 1990, v. 347, p. 354.
- Parker D.H., Wurz P., Chatteijee K., Lykke K.R., Hunt J.E., Pellin M.J., Hemminger J.C., Guen D.M., Stock M.J., J. Am. Chem. Soc., 1991, v. 113, N 20, p. 7499.
- Howard J.B., McKinnon J.T., Makarovsky Y., Lafleur A.L., Johnson M.E., Nature, 1991, v. 352, p. 139.
- Холодкевич C.B., Бекренев A.B., Донченко B.K., Доморощенков В. И., Коньков О. И., Поборчий В. В., Теруков Е. И., Трапезникова И. Н., ДАН, 1993, т. 330, N 3, с. 340.
- Hebard A.F., Rosseinsky M.J., Haddon R.C., Murphy D.W., Glarum S.H., Palstra T.T.M., Ramirez A.P., Kortan A.R., Nature, 1991, v. 350, p. 600.
- Allemand P.-M., Klemani K.C., Koch A., Wudl F., Holczer K., Donovan S., Gruner G., Thompson J.D., Science, 1991, v. 253, p. 301.
- Bhushan Bharat et.al., Tribol.Transt., 1993, v.36, N 4, p.573.
- Blank V., Buga S., Popov M., Dubitskiy G., Abstracts of invited lectures and contributed papers International workshop «Fullerenes and atomic clusters», 1995, p. 31.88
- X.Zhang, R. Zhang, Shen J., Zou G., Macromolecular Rapid Communications, 1994, v. 15, N 4, p. 373.
- Iakoutseni P.P., Abstracts of invited lectures and contributed papers International workshop «Fullerenes and atomic clusters», 1995, p.37.
- Kroto H.W., Allaf A.W., Balm S.P., Chem. Rev., 1991, v. 91, p. 1213.
- Соколов В.И., Станкевич И. В., Успехи химии, 1993, т. 62, N 5, с. 455.
- Taylor R., Walton D.R.M., Nature, 1993, v. 363, p. 685.
- Suzuki T., Li Q., Klemani K.C., Wude F., Almarsson O., J. Am. Chem. Soc., 1992, v. 114, N 18, p. 7300.
- Douthwaite R.E., Green M.L., Stephens A.H.H., Turner J.F.C., J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1993, N 19, p. 1522.
- Holloway J.H., Hope E.G., Taylor R., Langley G.J., Avent A.G., Dennis T.J., Hare J.P., Kroto H.W., Walton D.R.M., J. Chem.Soc., Chem. Commun., 1991, v. 14, p. 966.
- Selig H., Lifshitz С., Peres T., Fischer J.E., McGhie A.R., Romanow W.J., McCauley J.P.Jr., Smith III A.B., J. Am. Chem. Soc., v. 113, N 14, p. 5475.
- Creegan K.M., Robbins J.L., Robbins W.K., Millar J.M., Sherwood R.D., Tindall P.J., Cox D.M., J. Am. Chem. Soc., 1992, v. 114, N3, p. 1103.
- Diederich F., Ette R., Rubin Y., Whetten R.L., Beck R. et. all, Science, 1991, v. 252, p. 548.
- Belik P., Gugel A., Spickermann J., Mulen K, Angew. Chem., 1993, v. 32, N1, p. 78.89
- Akasaka Т., Ando W., Kobayashi K., Nagase S., J. Am. Chem. Soc., 1993, v. 115, N 22, p. 10 366.
- Ohno M., Azuma Т., Eguchi S., Chem. Lett. 1993, N 11, p. 1833.
- Rubin Y., Khan S., Freedberg D.I., Yeretrian C., J. Am. Chem. Soc., 1993, v. 115, N 1, p. 344.
- Fagan P.J., Calabrese J.C., Malone В., Acc.Chem.Res., 1992, v. 25, p. 134.
- Zhang S., Brown T.L., Du J., Shapley J.R., J. Am. Chem. Soc., 1993, v. 115, N15, p. 6705.
- Kan S.Z., Byun Y.G., Freiser B.S., J.Am.Chem.Soc., 1995, v. 117, N3, p. 1177.
- Clemmer D.E., Hunter J.M., Shelimov K.B., Jarrold M.F., Nature 1994, v. 372, N 6503, p. 248.
- Уббелоде A.P., Льюис Ф. А., Графит и его кристаллические соединения, М., «Мир», 1965 г.
- Whittaker A.G., Science, 1978, v. 200, p. 763.
- Касаточкин В.И., Коршак В. В., Кудрявцев Ю. П., Сладков А. М., Элизен В. М., ДАН, 1974, т. 214, N 3, с. 587.
- Лопатто Ю.С., ДАН СССР, 1985, т. 280, N 3, с. 637.
- Balaban А.Т., Rentia С.С., Ciupitu Е., Rev.Roum.de Chimie, 1968, v. 13, N 2, с. 231.
- Davidson RA., Theoret.Chim.Acta (Berlin), 1981, v. 58, p. 193.
- Haymet A.D.J., Chem.Phys.Lett., 1985, v. 122, N 5, p. 421.
- Станкевич И.В., Никеров M.B., Бочвар Д. А., Успехи химии, 1984, т. LIII, N 7, с. 1101.
- Стрейтвизер А., Метод молекулярных орбит для химиков-органиков, Москва, Мир, 1965, 425 с.90
- Bucknum M.J., Hoffmann R., J.Am.Chem.Soc., 1994, v. 116, N 25, p. 11 456.
- Balaban A.T., Klein D.J., Folden C.A., Chem.Phys.Lett., 1994, v. 217, N 3, p. 266.
- T.G.Schmalz, W.A.Seitz, D.J.Klein, G.E.Hite, J.Am.Chem.Soc., 1988, v. 110, N 4, p. 1113.
- R.Taylor, J.Chem.Soc.Perkin Trans.2, 1993, N 5, p. 813.
- Hawkins J.M., Meyer A., Lewis T.A., Loren S.D., Hollander F.J., Science, 1991, v. 252, p. 312.
- Hedberg K., Hedberg L., Bethune D.S., Brown C.A., Dorn H.C., Johnson R.D., M. de Vries, Science, 1991, v. 254, p. 826.
- Yang S.H., Pettiette C.L., Conceicao J., Cheshnovsky O., Smalley R.E., Chem.Phys.Lett., 1987, v. 139, N 3−4, p. 233.
- Lichtenberger D.L., Nebesny K.W., Ray C.D., Huffman D.R., Lamb L.D., Chem.Phys.Lett., 1991, v. 176, N 2, p. 203.
- Taylor R., Hare J.P., Abdul-Sada A.K., Kroto H.W., J.Chem.Soc.Chem.Commun., 1990, N 20, p. 1423.
- Balch A.L., Catalano V.J., Lee J.W., J.Am.Chem.Soc., 1991, v. 113, N23, p. 8953.
- McKenzie D.R., Davis C.A., Cockayne D.J.H., Miller D.A., Vassallo A.M., Nature, 1992, v. 355, p. 622.
- Haddon R.C., Bras L.E., Raghavachari K., Chem.Phys.Lett., 1986, v. 131, N 3, p. 165.
- Manolopoulos D.E., May J.C., Down S.E., Chem.Phys.Lett., 1991, v. 181, N 2−3, p. 105.
- Fowler P.W., Manopoulos D.E., Nature, 1992, v. 355, p. 428.91
- Гальперн Е.Г., Гамбарян Н. П., Станкевич И. В. Чистяков A.JI., Известия АН, Сер. хим., 1994, N 4, с. 598.
- Fowler P.W., Ceulemans A., J.Phys.Chem., 1995, v. 99, N 2 p. 508.
- Гальперн Е.Г., Станкевич И. В., Чернозатонский JI.A. Чистяков А. Д., Письма в ЖЭТФ, 1992, т. 55, N 7−8, с. 469.
- Дьячков П.Н., Бабенко И. Д., Харчевникова Н. В., ДАН1993, т. 328, N 4, с. 477.
- Дьячков П.Н., Бреславская Н. Н., Ипполитов Е. Г., ДАН1994, т. 334, N 4, с. 455.
- Бреславская Н.Н., Дьячков П. Н., Коорд. химия, 1994, т. 20 N 11, с. 803.
- Raghavachari К., Rohlfmg С.М., J.Phys.Chem., 1991, v. 95 N 15, p. 5768.
- Bakowies D., Thiel W., Chem.Phys., 1991, v. 151, N 3, p. 309.
- Bakowies D., Thiel W., J.Am.Chem.Soc., 1991, v. 113, N 10 p. 3705.
- Stanton R.E., J.Phys.Chem., 1992, v. 96, p. 111.
- Raghavachari K., Rohlfmg C.M., J.Phys.Chem., 1992, v. 96 N 6, p. 2463.
- Rudzinski J.M., Slanina Z., Togasi M., Osawa E., Tiruka T. Thermochim. Acta, 1987, v. 141, p. 155.
- Schulman J.M., Dish R.L., Miller M.A., Peck R.C.: Chem.Phys.Lett., 1987, v. 141, N 1−2, p. 45.
- Disch R.L., Schulman J.M., Chem.Phys.Lett., 1986, v. 125, N 5: p. 465.
- Liithi H.P., Almlof J., Chem.Phys.Lett., 1991, v. 135, N 4−5: p. 357.92
- Бочвар Д.А., Гальперн Е. Г., Станкевич И. В., Журн. структ. хим., 1989, т. 30, N 3, с. 38.
- Larsson S., Volossov A., Rosen А., Chem.Phys.lett., 1987, v. 137, N 6, р. 501.
- Shibuya T.I., Yoshitani М., Chem.Phys.Lett., 1987, v. 137, N 1, p. 13.
- Hall P.D., J.Am.Chem.Soc., 1986, v. 108, N 19, p. 6087.
- Rosen A., Wastberg В., J.Chem.Phys., 1989, v. 90, N 4, p. 2525.
- Дьячков П.Н., Бреславская H.H., Ипполитов Е. Г., ДАН, 1993, т. 331, N 3, с. 315.
- Dyachkov P.N., Breslavskaya N.N., XII-th Symposium on the Jahn-Teller Effect, Tartu, Estonia, August 27−31, 1994, Program and abstracts, p. 27
- Breslavskaya N.N., Dyachkov P.N., I European Conference on computational chemistry, Nancy, France, May 23−27, 1994, p. 30.
- Бреславская H.H., Ипполитов Е. Г., Тезисы конференции по квантовой химии, строению и реакционной способности молекул, 10−17 сентября 1994 г., Лиманчик, с. 20.
- Weeks D.E., Harter W.G., J.Chem.Phys., 1989, v. 90, N 9, p. 4744.
- Mowrey R.C., Ross M.M., Callahan J.H., J.Phys.Chem., 1992, v. 96, N 12, p. 4755.
- Yoshida M., Osawa E., Fullerene Sei and Technol., 1993, v. 1, N. 1, p. 55.
- Adams G.A., O’Keeffe M., Ruoff R.S., J.Phys.Chem., 1994, v. 98, N 38, p. 9465.
- Andreoni W., Gygi F., Parrinello M., Chem.Phys.Lett., 1992, v. 189, N 3, p. 241.93
- Dyachkov P.N., Breslavskaya N.N., Ippolitov E.G., Proceedings of Estonian Academy of Sciences, 1995, v. 2, N 3.
- Breslavskaya N.N., Dyachkov P.N., Abstracts of International workshop «Fullerenes and atomic clusters», June 19−24, 1995, St. Peterburg, Russia, p. 156.
- Бреславская H.H., Дьячков П.Н., VIII Совещание по кристаллохимии неорганических и координационных соединений", 27−30 июня 1995, с. 134.
- Левин А.А., Дьячков П. Н., «Электронное строение, структура и превращения гетеролигандных молекул», Москва, «Наука», 1990, 256 с.
- Дьячков П.Н., Левин А. А., «Вибронная теория относительной стабильности изомеров в неорганических молекулах и комплексах», М., ВИНИТИ, 1987, 191 с. (Итоги науки и техники. Строение молекул и химическая связь.)
- Дьюар М., Теория молекулярных орбиталей в органической химии, Мир, Москва, 1972, 590 с.
- Hoffmann R., J.Chem.Phys., 1963, v. 39, p. 1397.
- Буркерт У., Эллинджер Н., Молекулярная механика, Москва, Мир, 1986, 364 с.
- N.L.Allinger, L. Yan, K. Chen, J. Computational Chem., 1994, v. 15, N 12, p. 1321.
- Тимофеева T.B., Аллинджер Н. Л., Бель M., Мацурек У., Известия АН, Сер.хим., 1994, N 11, с. 1906.
- Vinter J.G., Davis A., Saunders M.R., J. Computer Aided Mol.Design., 1987, v. 1, p. 31.94
- Hawkins J.M., Meyer A., Lewis T.A., Bunz U., Nunlist R., Ball G.E., Ebbesen T.W., Tanigaki K., J. Am. Chem. Soc., 1992, v. 114, N 20, p. 7954.
- Hawkins J.M., Meyer H., Nambu M., J.Am.Chem.Soc., 1993, v. 115, N 21, p. 9844.
- Минкин В.И., Симкин Б. Я., Миняев P.M., Теория строения молекул, Москва, Высшая школа, 1979, 325 с.
- Barth W.E., Lawton R.G., J.Am.Chem.Soc., 1966, v. 88, N 2, p. 380.
- Barth W.E., Lawton R.G., J.Am.Chem.Soc., 1971, v. 93, N 7, p. 1730.
- Disch R.L., Schulman J.M., J.Am.Chem.Soc., 1994, v. 116, N 4, p. 1533.
- Kurita N., Kobayashi K., Kumahora H., Tago K., Ozawa K., Chem.Phys.Lett., 1992, v. 198, N 1−2, p. 95.
- Kiyobayashi Т., Sakiyama M., Fullerene Sci. and Technol., 1993, v. 1, N 3, p. 269.
- Matsuzawa N., Dixon D.A., Krusic P.J., J.Phys.Chem. 1992, v. 96, N 21, p. 8317.
- Matsuzawa N., Dixon D.A., Fukunada Т., J.Phys.Chem. 1992, v. 96, N 19, p. 7594.
- Wood J.M., Kahr В., Hoke S.H., Dejarme L., Cooks R.G., Ben-Amotz D., J.Am.Chem.Soc., 1991, v. 113, N 15, p. 5907.
- Balch A.L., Costa D.A., Lee J.W., Noll B.C., Olmstead M.M., Inorg.Chem., 1994, v. 33, N 10, p. 2071.
- Menon M., Subbaswamy K.R., Chem. Phys. Lett., 1993, v. 201, N 1−4, p. 321.
- Raghavachari R, Chem.Phys.Lett., 1992, v. 195, N 2−3, p. 221.95
- Raghavachari K., in «Fullerenes» (Recent advances in the chemistry and physics of fullerenes and related materials), ed. by Kadish K.M. and Ruoff R.S., 1994, p. 205.
- Johnson R.D., deVries M.S., Salem J., Bethune D.S., Yannoni C.S., Nature, 1992, v. 355, p. 239.
- Saunders M., Jimenez-Vazquez H.A., Cross R.J., Mroczkowski S., Freedberg D.I., Anet F.A.L., Nature, 1994, v. 367, p. 256.
- Henderson C.C., Cahill P.A., Chern. PhyS. Lett., 1992, v. 198, N 6, p. 570.
- Avent A.G., Darwish A.D., Heimbach D.K. et al., Perkin Trans. II, 1994, N 1, p. 15.
- Fagan P.J., Krusic P.J., Evans D.H. et al., J.Am.Chem.Soc., 1992, v. 114, N24, p. 9697.
- Morton J.R., Preston K.F., Negri F., Chem.Phys.Lett., 1994, v. 221, N 1−2, p. 59.
- Moiton JR., Negri F., Preston H.F., Chem.Phys.Lett., 1994, v. 218, N 4, p. 467.
- Keizer P.N., Morton J.R., Preston K.F., J. Chem. Soc. Chern. Comm., 1992, N 17, p. 1259.
- Raghavachari K., Rohlfmg C.McM., Chem. Phys. Lett, 1992, v. 197, N 4−5, p. 495.
- Tsuda M., Ishida T., Nogami T., Kurono S., Ohashi M., J.Chem. Soc. Chem. Commun., 1993, N 16, p. 12 916.
- Schlueter J.A., Seaman J.M., Taha S., Cohen H., Lykke K.R., Wang H.H., Williams J.M., J. Chem. Soc. Chern. Commun., 1993, N 11, p. 972.96
- Usatov A.V., Blumenfeld A.L., Vorontsov E.V. et al. Mendeleev Comm., 1993, v. 3, p. 229.
- Усатов A.B., Воронцов E.B., Виноградова Л. Е., Изв. РАН. сер. хим., 1994, N 9, с. 1661.
- Balch A.L., Lee J.W., Noll B.C. et al., Inorg.Chem., 1993: v. 32, N 17, p. 3577.
- Bashilov V.V., Petrovskii P.V., Sokolov V.l., Lindeman S.V.: Gusey I.A., Strachkov Yu.T., Organometallics, 1993, v. 12, N 4 p. 991.
- Summerville R.H., Hoffmann R., J.Am.Chem.Soc., 1976, v. 98 N 23, p. 7240.
- Hawkins J.M., Meyer A., Solow M.A., J.Am.Chem.Soc., 1993. v. 115, N 16, p. 7499.
- Balch A.L., Catalano V.J., Lee J.W. et al., J.Am.Chem.Soc., v. 113, N 23, p. 8953.
- Balch A.L., Lee J.W., Olmstead M.M., Angew. Chem. Int. Ed Engl., 1992, v. 31, N 10, p. 1356.
- Ettl R., Chao I., Diederich F., Whetten R.L., Nature, 1991, v. 353, p. 149.
- Taylor R., Langley G.J., Avent A.G., Dennis T.J.S. Kroto H.W., Walton D.R.M., J.Chem.Soc .Perkin Trans.2, 1993, N 6, p. 1029.
- Michel R.H., Schreiber H., Gierden R. et al.3 J.Phys.Chem.Berichte der Bunsen-Gesellschaft, 1994, v. 98, N 7, p. 975.
- Li Q., Wudl F., Thilgen C., Whetten R.L., Diederich F.3 J.Am.Chem.Soc., 1992, v. 114, N 10, p. 3994.
- J.M.Hawkins, AMeyer, Science, 1993, v. 260, p. 1918.97
- Orlandi G., Poggi G., Zerbetto F., Chem.Phys.Lett., 1994: v. 224, N 1−2, p. 113.
- Hino S., Matsumoto K., Hasegawa S. et al., Chem.Phys.Lett. 1992, v. 197, N 1−2, p. 38.
- Orlandi G., Zerbetto F., Fowler P.W., Manolopoulos D.E. Chem.Phys.Lett., 1993, v. 208, N 5−6, p. 441.
- Fowler P.W., Batten P.C., Manolopoulos D.E. J.Chem.Soc.Faraday Trans., 1991, v. 87, N 18, p. 3103.
- Bakowies D., Gelessus A., Thiel W., Chem.Phys.Lett., 1992 v. 197, p. 324.
- Wang X.Q., Wang C.Z., Zhang B.L., Ho K.M. Chem.Phys.Lett., 1992, v. 200, N 1−2, p. 35.
- Colt J.R., Scuseria G.E., Chem.Phys.Lett., 1992, v. 199, N 6 p. 505.
- Colt J.R., Scuseria G.E., J.Phys.Chem., 1992, v. 96, N 25 p. 10 265.
- Manolopoulos D.E., J.Chem.Soc.Faraday Trans., 1991, v. 87 N 17, p. 2861.
- Zhang B.L., Wang C.Z., Ho K.M., Chem.Phys.Lett., 1992 v. 193, N 4, p. 225.
- Guo T., Jin C.M., Smalley R.E., J.Phys.Chem., 1991, v. 95 N 13, p. 4948.
- Chen F., Singh D., Jansen S.A., J.Phys.Chem., 1993, v. 97 N 42, p. 10 958.98
- Работа выполнена в рамках межотраслевой научно-технической программы России «Фуллерены и атомные кластеры». Автор благодарит за поддержку Российский фонд фундаментальных исследований (грант 94−03−8 895).