Главная » 2017 » Май » 28 » Самая короткая двустенная углеродная нанотрубка
16:04 Самая короткая двустенная углеродная нанотрубка | |
Коллекция забавных и интересных углеродсодержащих структур пополнилась циклическими ароматическими соединениями, организованном подобно матрёшке – эти структуры можно рассматривать как самые короткие двухстенные углеродные нанотрубки.  Двустенные углеродные нанотрубки-матрёшки образуются только в том случае, если углеродсодержащие кольца по размеру комплементарны друг другу. (Рисунок из ChemPlusChem, 2017, DOI: 10.1002/cplu.201700097) Двухстенные структуры, состоящие только из атомов углерода, восхищают химиков уже три десятилетия. За эти годы были получены весьма интересные молекулы – «фуллерены-луковицы» (фуллерены меньшего размера, находящиеся внутри больших по объему фуллеренов) и «стручки для фуллеренов» (фуллерены, помещенные в полость углеродных нанотрубок). Сигеру Ямаго (Shigeru Yamago) с коллегами из Университета Киото дополнили этот «углеродный гербарий» ещё одним интересным экспонатом – им удалось получить самую короткую двухстенную углеродную нанотрубку. Эта конструкция состоит из двух циклопарафениленов, один из которых расположен внутри другого. Существование такого комплекса было предсказано ранее довольно давно, но синтезировать его удалось впервые. Циклопарафенилены представляют собой замкнутые цепи, объединяющие большое количество бензольных фрагментов, связанных в пара-положение. Отдельную молекулу циклопарафенилена можно рассматривать как самую короткую одностенную углеродную нанотрубку, ранее циклопарафенилены зачастую применяли в качестве затравки для роста нанотрубок. Исследователи из группы Ямаго обнаружили, что при соответствии размеров двух циклопарафениленов (больший цикл должен содержать ровно на пять бензольных звеньев больше, чем более маленький по размеру цикл) меньший цикл может вложиться внутрь большего и удержаться там за счет вандерваальсовских взаимодействий.  Следующим этапом работы японских ученых было получение «двойной молекулярной матрёшки», в которой фуллерен вложен внутрь двойного кольца из циклопарафениленов. (Рисунок из ChemPlusChem, 2017, DOI: 10.1002/cplu.201700097) Получив два углеродных кольца, вложенных друг в друга, японские исследователи пошли дальше синтезировали «двойную молекулярную матрёшку», в которой фуллерен С60 вложен внутрь двойного кольца из циклопарафениленов, меньшее из которых содержит десять бензольных остатков, а большее – пятнадцать. Несмотря на то, что пока еще не придумано, в какой практической области можно было бы применить эти уникальные структуры, их исследование позволит исследователям получить больше информации о природе связи в молекулярных комплексах гость хозяин. Ямаго с коллегами надеется и на то, что рано или поздно углеродные «матрёшки» могут стать основой для новых, перспективных материалов. Источник: ChemPlusChem, 2017, DOI: 10.1002/cplu.201700097 | |
|
| |
| Всего комментариев: 0 | |