Ломоносовские чтения - 2002
ФТОРФУЛЛЕРЕНЫ: СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
.
О.В. Болталина, Л. Н. Сидоров
(кафедра физической химии)
Результаты работ, проводимых в лаборатории
термохимии в последнее десятилетие и
посвященных исследованию нового класса
фторуглеродных соединений – фторированных
фуллеренов, будут представлены в докладе.
Способы фторирования, применяемые нами для
получения фторфуллеренов, включают широкий
спектр реагентов – от молекулярного фтора и
фторидов инертных газов до мягких фторагентов,
каковыми являются фториды переходных металлов в
высших степенях окисления. Варьирование
активности фторагентов в таких широких пределах
позволило впервые осуществить селективный
синтез ряда фторфуллеренов с содержанием фтора
между С60F18 и С60F48.
Характерной особенностью проводимых
синтетических экспериментов, способствовавших
открытию новых соединений и разработке методик
для селективного фторирования, является
осуществление синтеза in situ в
масс-спектрометре. Были проведены детальные
исследования влияния природы реагентов,
различных параметров процесса (состава
реакционной смеси, температуры, давления).
Построена шкала относительной фторирующей
активности для целой серии реагентов, предложена
кинетическая модель, описывающая процесс
селективного фторирования фуллеренов при
применении фторидов переходных металлов.
Химическое строение фторидов [60]фуллерена С60Fn
(n=2-8, 16, 18, 20, 36 и 48), ряда оксо-, а также
трифторметилпроизводных определено по данным
ЯМР спектроскопии и рентгеноструктурного
анализа монокристаллов, полученных из растворов
ряда ароматических растворителей, что позволило
установить механизм последовательного
присоединения фтора к углеродному скелету, а
также определить тип связи С-О в
оксофторфуллеренах. Химические превращения,
изученные для фторфуллеренов, включают в себя
реакции замещения, присоединения,
циклоприсоединения и дефторирования. Среди
продуктов этих реакций получены и
охарактеризованы новые типы производных, у
некоторых обнаружены уникальные фотофизические
свойства, в перспективе эти соединения могут
найти применение в электронике и оптике.
