Pytanie:
Czy istnieje coś takiego, jak „nasycony fuleren”?
Pritt says Reinstate Monica
2017-05-28 09:58:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

To pytanie zrodziło się z mojego poprzedniego pytania: Czy benzyn może zostać uwięziony w policyklicznym węglowodorze?. Chociaż dodekaedran był zbyt mały, aby zmieścić się w jonie antranilanu, a nawet jonie benzynu, istnieje wiele innych cząsteczek w klatce, zwłaszcza fulereny. Niestety same fulereny mają w sobie postacie z częściowymi podwójnymi wiązaniami, przez co mogą ulec reakcji Dielsa-Olcha z benzynem.

Gdyby jednak możliwe było „nasycenie” fulerenu, mógłby służyć jako pojemnik molekularny do przechowywania cząsteczki benzynu.

Czy możliwe jest nasycenie fulerenów? Czy po nasyceniu możemy użyć ich jako pojemnika molekularnego?

To naprawdę dwa pytania: czy fulereny mogą działać jak pojemnik podobny do klatki; i czy mogą być nasycone. Niekoniecznie zależą od siebie.
https://en.wikipedia.org/wiki/Buckminsterfullerene#Hydrogenation
Tak, Benzyne może zostać uwięziony. Patrz: R. Warmuth "o-Benzyne: Strained Alkyne or Cumulene? NMR Characterization in a Molecular Container" Angew. Chem. Int. Ed. 1997, 36, 1347-1350 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.199713471/abstract
Jeden odpowiedź:
JSK
2017-05-28 18:22:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ograniczam swoją odpowiedź do $ \ ce {C60} $ - fullerenu, ale ta sama idea dotyczy również wyższych fulerenów.

Krótko mówiąc, nie jest możliwe całkowite uwodornienie $ \ ce {C60} $ do $ \ ce {C60H60} $. Jest to wynikiem odkształcenia wiązania, które wystąpiłoby po uwodornieniu, ponieważ dodanie wodoru w poprzek alkenu w $ \ ce {C60} $ wytwarza atomy węgla, które byłyby optymalnie tetraedryczne z kątami bliskimi 109,5 $ ^ \ circ $, podczas gdy wiązanie kąty w $ \ ce {C60} $ wynoszą 108 $ ^ \ circ $ i $ 120 ^ \ circ $ odpowiednio dla pięciokątnych i sześciokątnych pierścieni.

Częściowe uwodornienie $ \ ce {C60} $ cynkiem i kwasem solnym zostało przeprowadzone do powstania $ \ ce {C60H36} $, 1 , ale związek ten szybko ulega degradacji w obecność tlenu w celu utworzenia grup hydroksylowanych; następuje również degradacja klatki fullerenowej i tworzenie się ketonów. Wysiłki mające na celu dalsze uwodornianie w warunkach uwodornienia pod wysokim ciśnieniem skutkują całkowitym zniszczeniem klatki fulererenowej, z całkiem interesującymi wynikami, w tym wyrzuceniem atomów węgla i utratą $ \ ce {C2} $, w wyniku czego powstają uwodornione związki zawierające mniej niż 60 atomów węgla. > 2 Zanotowano również zapadnięcie się klatki fullerenowej, tworząc uwodornione związki zawierające 25 - 45 atomów węgla.

  1. Cataldo, Franco. Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 2003, 11 (4), 295-316. DOI: 10.1081 / FST-120025852

  2. Talyzin, Alexandr V., Yury O. Tsybin, Jeremiah M. Purcell, Tanner M. Schaub, Yury M. Shulga, Dag Noréus, Toyoto Sato, Andrzej Dzwilewski, Bertil Sundqvist i Alan G. Marshall. J. Fiz. Chem. A 2006, 110 (27), 8528–8534. DOI: 10.1021 / jp0557971

Poczekaj minutę. Sześciokąt na płaskiej powierzchni miałby kąt 120 °, ale sześciokąt na zakrzywionej powierzchni powinien mieć kąt mniejszy niż 120 °, nie?
@PrittBalagopal Same sześciokąty i pięciokąty pozostają płaskie i regularne; to połączenia między nimi nadają krzywiznom fulerenom. Zauważ, że w wierzchołku w powtarzającym się sześciokątnym tesalacji na płaskiej powierzchni, suma kątów na wierzchołkach wynosi 360º. Jednak w dwudziestościanie ściętym (kształt $ \ ce {C60} $), dwie regularne ściany sześciokątne i regularna pięciokątna ściana tworzą każdy wierzchołek, dając sumę kątów 348º; prowadzi to do wewnętrznej krzywizny.


ⓘ
To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...