Fullerene - ke eng see? Properties le dikopo tsa fullerenes

Limolek'hule allotropic mofuta oa k'habone kapa phetolo lona, fullerene, - e telele mola _{C-n (n g>} 20) masihla athomo, tse koaloa khonvekse polyhedra haha tsa liathomo k'habone le ho ba le pentagonal kapa hexagonal lifahleho (mona ho na le ka seoelo haholo ntle le mabaka a). K'habone liathomo ka fullerenes unsubstituted le tšekamelo ea ho sp, ² boemo -Hybrid le hokahanngoe nomoro ya 3. Kahoo Ho thehoa e chitja conjugate unsaturated tsamaiso e khopo ho latela khopolo valence tlamo e.

tlhaloso kakaretso

Ka ho fetisisa thermodynamically tsitsitseng tlasa tlwaelehileng maemo a mofuta o mong oa k'habone - graphite, e shebileng ka tšoana le spongebob hang amanang le mong le e maqephe a mang graphene: e sephara lekhoakhoa, e bopilweng ka lisele tse hexagonal, moo divertise - k'habone liathomo. E mong le e ba bona ba e amanang le liathomo tse tharo tsa boahelani, 'me oa bone valence elektrone e bopa e Pi-tsamaiso. Ho joalo, fullerene - ho toba ka foromo ena ea limolek'hule, ke hore, ea setšoantšong sp, ² -Hybrid boemo e totobetse. Haeba o kena likoli le graphene lakane tsa thutatekanyo hona joang kapa joang e bopa ya sebopeho koetsoeng. Ka mohlala, ka likoli tse joalo li hlano membered masale (pentagonal lifahleho), e tsoanang hantle, hammoho le tloaelehileng le sebelisoang malapeng hexagonal k'habone k'hemistri.

Theorem Euler le bolela hore ho hlahisa polyhedron koetsoeng ka divertise trohkoordinirovannymi khoneha haeba re hlahisang pentagons leshome le metso, ho sa tsotellehe palo ea lifahleho hexagonal. Kahoo, boholo ba bonyane ba fullerene ya - ke molao C ₂₀ dodecahedron. Leha ho le joalo kotlobane dibopeho tšoanang, ho ba le palo e fokolang ea liathomo k'habone e phahameng, 'me ka hona ho sp, ² -Hybrid boemo hase tšoanelang haholo, kaha k'habone khetha planar tšebelisano. Ke ke hobane'ng ha ho tse nyenyane ka mokgwa wa e hloekileng lona fumana fullerene - ke C _60, ea nang le sebōpeho sa e truncated icosahedron kamehla. Ho eona lifahleho hexagonal ba aroloa ho mong le e tse ling tse ka pentagonal tsohle. Fullerene k'hemistri bitsa 'nete ena e ka thōko khutlotlhano a busa,' me e ke ho ya ka fullerene hlile fihlellehang.

moralo

Gidrantirovanny denoted C ₆₀ fullerene (C ₆₀ HyFn). Sena se tsoarellang hydrophilic supramolecular rarahaneng, e leng e na le molek'hule e mong oa fullerene C ₆₀ ka hydrant pele khetla le mashome a mabeli a mane limolek'hule metsi. Sena ke fullerene eo moralo - C ₆₀ (H ₂ O) _24. Ho na le hexagons mashome a mabeli le pentagons leshome le metso e, ntle tšoanang le bolo bolo ea maoto. Ho ekelletsa moo, a 'maloa a fullerene C ₇₀ a tlatsana le ka dibopeho lipakeng, e leng ne e tla ba pentagons tsohle tse ka thōko, ha e yo. Kaha C ₇₈ fullerene sebopeho dumella ho boloka isomers maloa tsitsitseng ea e mong le masapo k'habone. Theoretically ho ka etsahala hore ho na le fullerenes le liathomo k'habone ya esita le palo efe kapa efe, "fullerenes e phahameng".

Oa ho lokisetsa fullerenes ke selikalikoe le hlaha hangata ho kapa elektrone-toloki mokhoa le ke ka laser le mouoane ea graphite ka sepakapaka kang helium. Mosili, eo condenses holim'a melena e, e tšoaroa ka refluxing benzene, toluene, xylene kapa solvents tse ling tse phelang. The tharollo e le fetola mouoane, eaba ba etsa condensate ntšo, tse leshome ho leshome le metso e mehlano lekholong entsoeng ka C ₇₀ le C ₆₀ fullerenes hammoho le tse nyenyane haholo tsa fullerenes phahameng.

The karo-karolelano pakeng furellenami fapaneng e ka fapana, ho itšetlehile ka entsprechen le tswakana, empa ka tloaelo ho ₆₀ C rena, ke makhetlo a 'maloa ho feta. Har'a ka ho fetisisa C phahameng ka ho fetisisa _78, C ₇₆ le C _84. Setšoantšong kakaretso ho na le ke ho fokotseha ha palo ea fullerene tswakana tsa lihlahisoa tsohle. Sena ke ka lebaka la, ba bangata ka etsahala hore ebe, le kgonego tlaase tsa bokana dibopeho khōlō ea lihlopha tse nyenyane qalong le fetola mouoane.

Metsi a nang le fullerenes

The atileng ka ho fetisisa le tse ngata a ithuta ke C _60, moo molek'hule e 'ngoe ea boleng ba sebele ba hlile ba na le limolek'hule tsa metsi li mashome a mabeli a metso e mene. Sena molek'hule fullerene na le setshwani phahameng, moo liathomo le bohle bao e leng lekanang le. foromo lona chitja ke hole ho tloha e le setsi sa ea nuclei athomo ho ka 0,36 NM le radius ka bang 0.5 NM. Ho bopa le kristale ea limolek'hule tseo ka tsona ke limolek'hule tse sefahleho boithati dikhubu lekhoakhoa, tse tharo-lera densest chitja paka. Ha mocheso phahameng, ₆₀ C sublimes ntle eaba ba etsa mohato mokelikeli. Libaka tse Hloahloa tsa ho tsohle e qhalwa ho ya ka dintho le nkhang hamonate tsa mofuta oa solvents k'habone disulfide, le Polar - hobe le ho feta ngata. E molelele ellipsoidal sebopeho ₇₀ C, hammoho le fullerenes phahame na thepa 'meleng tšoana haholo le C _60.

Le naheng ea k'hemistri ba tse ling tse ngata ka seatla se bulehileng 'me a fa le leng le le monyetla oa ho fumana litlelase tsa bona tse sa tšoaneng tsa derivatives: Metallofullerenes, heterofullerene. Lelapa la lihlahisoa ruileng ekzoendralnogo tsohle (outer-) mabapi, hobane e mong le e athomo k'habone - fumaneha itsoara joang ka site ya. Tsena ke thepa ya fullerenes. Di ile ka ho etsa lihlahisoa tse ncha, liathomo halogen le hydrogen, manyolo radicals, setho sa esita le lipotoloho tse ka etsahala. Ka tsela eo o ile a fumana thepa e polymer nang fullerenes Multigrade komponeng. ₆₀ K C oona o kopanela ho substituents mane a metso e robeli ntle ho timetsa carbon masapo. Kahoo, ho etsa mohlala, o ile a fumana ke C ₆₀ F _48, 'me ba bangata metsoako joalo li sebelisoa, ao ho' ona motheong ke fullerenes.

kopo

Hoo e ka bang fullerenes na le thahasello libakeng tse fapaneng ka ho feletseng. Ka lebaka la thepa ea bona ea elektronike ka nkoa ba le derivatives ba bona joaloka 'semiconductors. Fullerenes habonolo ho monya UV mahlaseli, ba 'nileng ba phahameng le elektrone e-ikhula bokhoni. thepa tsena tsohle etsa ho ka khoneha ho li sebelisang kateng photovoltaic e, e hlahlobang gonorrheal, letsatsi-tsamaisoa disebedisweng tse ding tsa elektronike tse fapa-fapaneng ea limolek'hule. Fullerenes li sebelisoa ka moriana e le mahlahana antiviral le loantsang likokoana, e le mahlahana a ka phekolo photodynamic le m. P.

theknoloji e morao-rao li lumelloa batlang e le ka potlako ho eketsa palo yohle ya diyuniti ho fumana fullerenes feta boetse ho na le molemo le o atlehang haholoanyane mekhoa sebetsa bakeng sa kalafo bona. Ke ka lebaka leo litsenyehelo tsa ho ba, ho etsa mohlala, C ₆₀ bo theohile haholo lilemong tse leshome tse fetileng le halofo (ka likete tse leshome ho liranta tse leshome ho leshome le metso e mehlano ka a mob mobile). Hona joale re tobane le boemo bo moo ho dikopo ba sebele liindasteri le fullerenes oela ho motho eo. ho sebelisa ha bona o hōla le ho hōla letsatsi le letsatsi.

Ho fumana boitsebiso bo mabapi le a qalang

Fullerenes ea bitsoang ka mor'a hore meralo e tummeng le moenjiniere Richarda Bakminstera Fullera, ba motheong oa mohaho o bona a qapa sebopeho geodesic. Qalong, sehlopha sena sa metsoako e felle feela ka ho sebopeho, e neng e akarelletsa feela tse tšeletseng le pentagonal lifahleho. Haeba ea ho hlophisoa ha fullerene molek'hule ho phaella ho liathomo k'habone ba teng le tse fapa-fapaneng metsoako, 'me ba ile ba ba teng ka har'a carbon masapo, ba bitsitsoeng fullerenes endohedral. Ha liathomo tsa likarolo tse ling li teng ka ntle ho fullerenes li fumana exohedrally. mabitso a bona, ka foromo ena ea limolek'hule e ne e se haholo nako e telele fetileng - ka 1985, ha sehlopha sa bafuputsi ba entse ho sibolloa e sa lebelloang ea fullerene. Nyenyane, Kroto, phomola hamonate joalo 'me tse ling tsa litsebi tsa metsoako ithutile graphite lipara tse neng di fumanoa ka mong bang laser ablation (ts'ebetso ea ho lelefatsa bophelo ba lijo) tiileng. litlhōrō ile a fumanoa e neng e le molumo ea pheletso ngollana le masihla a mashome a tšeletseng le mashome a supileng liathomo k'habone.

Kahoo re ile ra balwa le molek'hule C ₆₀ le C _70, hammoho le ho khopolo hore molek'hule ea pele e hahiloeng ka sebopeho sa e icosahedron truncated. Ho ke atileng ka ho fetisisa C ₆₀ ea bitsoang bakminsterfullerenom le ba bang kaofela ba molek'hule - fullerenes feela.

Bo-rasaense-litsebi tsa metsoako ba rutehile haholo mehaho le hopoloa Fuller, ea ileng a haha ka Dome ka meaho ya jwalo - pentagons, hexagons cloven, ke hore motheo oa sebōpeho sa 'mele le limolek'hule tsa ho feletseng kaofela fullerenes. Leha ho le joalo, sena ha - ka pale e hlollang, 'me na le histori e thahasellisang. Ka monyetla oa ho ba teng ha limolek'hule joalo batla pele ho moo e ne e ngotsoe ka Japane (1971), le motheo mogopolofela ile a fumana 'me ea hatisoa ka USSR (1973). Leha ho le joalo, ho Kroto, phomola hamonate joalo 'me Nyenyane amohetse Khau ea Nobel ka thuto ea k'hemistri.

Nature le theknoloji

Ba lokisetsa ho ea fullerene hloekileng ke khoneha ke tswakana maiketsetso. metsoako tsena le tsoele pele le e tlhokomelwa fela thata a ithuta ka linaheng tse sa tšoaneng, ho beha maemo ao sebopeho bona le hlaha, 'me ho nkoa fullerene sebopeho le thepa ea bona. E ea tšimo ka ho eketsehileng e hōlang ea kopo. Ho ile ha fumanoa hore ho na le palo e khōlō ea fullerenes tse mosili le, e leng e thehoa ka li-electrode graphite ka selikalikoe ho tebelwa mosebetsing. Pejana ho moo taba ena ka mohla re mpa re bone hape.

Ha fullerenes ba ne ba ya hlahiswa tlas'a maemo laboratoring, limolek'hule tsa k'habone 'me a qala ho lemoha lintho tsa tlhaho. Ka Karelia, re ba fumana ba ka shungites disampole, India le United States - ka furulgitah. Hape ba bangata ba le khafetsa limolek'hule k'habone ka meteorites le sediments kwa tlase, e leng se ka tlase ho lilemo tse mashome a tšeletseng a metso e mehlano milione. Lefatšeng fullerenes bo hloekileng ka etsoa ho tswa ho lehalima le combustion tsa khase ea tlhaho. disampole moea nkiloeng ho fetela ho Mediterranean, ba 'nile ba ithuta ka 2011,' me ho ile ha fumanoa hore disampole tsohle nkiloeng - ho tloha Istanbul ho Barcelona - ho na le ke fullerene. thepa ya moaho wa ntho e etsa hore ho thehoe ho itlelang feela. Hape palo e ngata ea eona li fumanoa sebaka - le ka boemo gaseous, 'me ka foromo o tiileng.

tswakana

The liteko pele ho itšehla thajana ea fullerenes hlahile ka mouoane le le khutsufalitsoeng la graphite, e neng e fumanoa ka ts'ebetso ea ho lelefatsa bophelo ba lijo tsa ka laser ts'ebetso ea ho lelefatsa bophelo ba lijo tsa disampole tiileng graphite. O ile a khona ho fumana mesaletsa feela ea fullerenes. Feela ka 1990 ke litsebi tsa metsoako Huffman, Konyana le Kretschmer qapa mokhoa o mocha oa ho hlahisoa ha fullerenes ka bongata a mob mobile. E ne e ena e tukang li-electrode graphite ke selikalikoe motlakase ka moea oa kang helium le tlas'a khatello e tlaase. Ke khoholeho ea mobu ya anode le marako kamoreng a hlaha ho mosili nang fullerenes.

Ho ekelletsa moo, mosili e qhalwa ho ya ka toluene kapa benzene, le tharollo sephetho ema dikgerama limolek'hule bo hloekileng C ₇₀ le C _60. Karo-karolelano - 1: 3. Ho feta moo, tharollo comprised ba boima 'me tse pedi liphesente odara fullerenes. Hona joale ho ne ho le bonolo: khetha entsprechen homolog bakeng evaporating - ea ho hlophisoa ea sepakapaka, khatello, eleketrode bophara, hona joale 'me e le ho ea pele, ho fihlela ka lihlahisoa palo e kahodimodimo ea fullerenes. Ba ne ba ho fihlela ho ka leshome le metso e etsang liphesente tse ka anode tse bonahalang sebele. Ke ka lebaka leo fullerenes joalo theko e phahameng di.

ho hlahisoeng

All boiteko ba ho bo-rasaense ba etsa liteko qalong ba ne ba le lefeela: e behang le theko e tlaase mekhoa ea ho hlahisa fullerenes ke. Leha e le lelakabe tukang ba hydrocarbons kapa tswakana lik'hemik'hale boa ka ba atleha. motlakase selikalikoe mokhoa bile le sa bohlokoa haholo, e lumella u ho fumana hoo e ka bang a mob mobile ea fullerenes ka hora. Khampani Mitsubishi e ntshetswa pele mokhoa oa ho etsa thepa combustion tsa hydrocarbons, empa ba ne ba ha fullerenes bo hloekileng - ba na le limolek'hule tsa oksijene. Le ho fihlela joale e ntse se sa le mochine oa sebōpeho sa ntho ena, hobane dithulaganyo le selikalikoe ha boa tsitsa ka ho fetisisa ho tloha ntlha thermodynamic maikutlo, 'me ke ka matla haholo thibela hlahloba khopolo eo. Feela ka bopaki bo ke keng a hanyetsoa hore bokella le batho ka bomong fullerene k'habone liathomo, i.e. C ₂ lingoathoana. Leha ho le joalo, ka ho hlaka ea sebopeho sa ntho ena ha ea thehoa.

Litšenyehelo tse phahameng tsa fullerene e ikemiselitse hore ba se feela chai tlaase ha chesoa. Ho itšehla thajana, tlhoekiso, karohano oa fullerenes tsa matšoele e fapaneng ya mosili - dithulaganyo tsena tsohle li rarahaneng haholo. Haholo-holo e ama arola motsoako ka dikotwana tse arohaneng limolek'hule, tse tšoaroang ke lenaneng la chromatography mokelikeli le khatello e phahameng ea. Ka ho ba sethaleng ho qetela ea litlhaka kahare solvent ba tlosoa tloha fullerene se tiileng. Bakeng sa sampole ena bolokiloe tlas'a lephaka matla ka mocheso oa likhato ho fihlela ho makholo a mabeli le mashome a mahlano. Empa molemo ke hore nakong ea ho hōla ha fullerene C ₆₀ le fumana eona ka bongata macroscopic se k'hemistri manyolo e eketsehile ikemetseng ea lekala - the k'hemistri oa fullerenes, eo e ba Hoa makatsa hore ebe o ratoang.

rue molemo lijong

derivatives Fullerene sebelisoa masimong tse sa tšoaneng tsa theknoloji. Foils le kristale fullerene - semiconductor le wave tlasa ts'ebetso ea ho lelefatsa bophelo ba lijo Optical. Kristale C _60, haeba doped liathomo tsa tšepe alkaline, phetoho ya puso ya superconductivity. fullerene ditharollo na e seng moleng thepa Optical, 'me ka hona li ka sebelisoa e le motheo oa likhareteneng Optical tse hlokahalang bakeng sa ho itšireletsa ho tloha mahlaseli e le matla haholo. Hape fullerene sebelisoa e le sethothetsi tsa taemane tswakana. Fullerenes ba ho pharaletseng sebelisoa ka baeloji le meriana. Ho sebelisa thepa tse tharo tsa limolek'hule tsena: lekanngwang lipophilicity membranotropnyh, elektronodefitsit fana bokhoni ba sebelisana le radicals free, empa hape le matla a ho fetisetsa oksijene molek'hule tloaelehileng thabile bona boemo le ho retelehela oksijene singlet.

Joalo dintho arabelang hlasela dimolekhule tsa thutotshelo: acid nucleic, lihaha-'mele, lipids. mefuta e arabelang oksijene li sebelisoa phekolo photodynamic bakeng sa kalafo kankere. mali oa mokuli e hlahiswa photosensitizers, generating mefuta oksijene arabelang - ha e le hantle fullerenes kapa derivatives lona. The phallo ea mali ka hlahala e fokolang ho feta lisele tse phetseng hantle, 'me ka lebaka photosensitizers ipokellela eona,' me ka mor'a ho ts'ebetso ea ho lelefatsa bophelo ba lijo tataiso ea molek'hule a thabile ke generating mefuta arabelang oksijene. lisele tse bakeng sa kankere nang apoptosis, le hlahala e timetsoa. Ho phaella moo - fullerenes na antioxidant thepa le sefi mefuta arabelang oksijene.

Fullerene lowers HIV integrase mosebetsi, protheine hore ke eena ea ikarabellang bakeng sa nyalano ea kokoana-hloko ka DNA ka ho kopana le eona ka ho fetola ho conformation le hanelana mo senya mosebetsi khōlō. Tse ling tsa derivatives fullerene sebelisana ka ho toba le DNA le thibela metsoako e restiktaz bohato.

More ka moriana

Ka 2007, fullerenes metsi-qhibilihang ka har'a qala ho sebediswa bakeng sa a ja ba mahlahana a ka antiallergic. Lithuto ne a khanna ka mali a batho le lisele tse 'nileng tsa o ile a pepesa fullerene derivatives - C60 (Net) x e le C60 (OH): x. Ka liteko tsa ka phelang tse phelang - litoeba - liphello e bile tse khothatsang.

Se, ntho e sebelisoa e le vector pelehi lithethefatsi, hobane metsi a nang le fullerenes (tla hopola hydrophobicity C ₆₀₎ le kenella ka hare ho lera seleng e ke ho le bonolo haholo. Mohlala, erythropoietin - a liphio hormona kena ka ho toba ka maling, e thefulehile habohloko ka chelete bohlokoa, 'me haeba e sebelisoa hammoho fullerenes, ea mahloriso ea eketseha ho feta habeli, hobane o ile a kena seleng.