Эндоэдральные фуллерены

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
M@C60 (модель).
M3N@C80 (M = Ho or Sc) внутри углеродной нанотрубки (микроскопия высокого разрешения).[1]

Эндоэдральные фуллерены — молекулы фуллеренов, в клетку которых заключены один или несколько атомов или молекул. Такие соединения обозначаются формулой Mm@Cn, где M — инкапсулированный атом или молекула, а нижние индексы указывают на число таких атомов и атомов углерода в молекуле фуллерена. Данное обозначение позволяет отличать эндоэдральные молекулы от обычных химических соединений, которые в случае фуллеренов обозначаются символом MmCn.

Классификация[править | править вики-текст]

Эндоэдральные фуллерены образуют две основные группы:

  • Содержащие внутри углеродного каркаса один или более атомов металла. Известны десятки таких соединений. Эти соединения изучаются спектральными и структурными методами.
  • Содержащие внутри углеродного каркаса атомы инертных газов и азота. Поскольку взаимодействие между эндоэдральным атомом и углеродным каркасом незначительно и получающиеся соединения не обладают новыми специфическими свойствами, такие соединения малоинтересны.

Особого внимания заслуживает эндоэдральный фуллерен, содержащий внутри углеродного каркаса одиночную молекулу воды, так как он становится полярной молекулой, что, во-первых, позволяет отделять такие молекулы от "пустых" фуллеренов, а во-вторых, позволяет измерить поляризацию некоторых ковалентных связей напрямую (что ранее было невозможно из-за присутствия водородных связей, отсутсвующих в фуллерене)[2].

Методы исследования[править | править вики-текст]

  • Оптическая спектроскопия
  • Электронная спектроскопия
  • ЯМР-спектроскопия
  • ЭПР-спектроскопия
  • Спектроскопия комбинационного рассеяния

История[править | править вики-текст]

Синтез эндоэдральных фуллеренов был впервые осуществлён в 1991 г. путём лазерного облучения мишени из La2O3, графитного порошка и смолы.

Применение[править | править вики-текст]

Эндоэдральные фуллерены представляют собой новый класс объектов нанометровых размеров с уникальными физико-химическими свойствами и перспективами практического применения в биологии и медицине. Возможно создание на основе эндоэдральных фуллеренов с радиоактивными нуклидами металлов противораковых лекарств. Данное лекарство способно выборочно облучать опухолевые клетки организма.

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

Гл. 5. Атомная физика, п. 5.8. Эндоэдральные соединения c. 287—289.