Синтез по шаблону

Открытие молекулы формы футбольного мяча, состоящей из 60 атомов углерода, стало своеобразной революцией в области химии: фуллерены, симметричные молекулы сферической формы, являются третьей формой углерода после алмаза и графита.

Однако «футбольный мяч» C60 не является, безусловно, единственным фуллереном. Существует C80 с менее устойчивыми связями. Также существует еще семь различных структур, у которых в сферической симметричной форме заключены 80 атомов углерода. Среди форм, неустойчивых настолько, что они не были синтезированы до сих пор — двадцатигранная (икосаэдр).

Группа ученых во главе с Манфредом Шеер из университета Регенсбурга синтезировала первый образец неорганического, безуглеродного аналога C80. Эта система фуллерен-типа, уверяют ученые в статье, опубликованной в издании Angewandte Chemie, состоит из стандартных блоков и может быть синтезирована с использованием шаблона.

Ученые использовали для производства синтеза пентафосфоферроцен (пятикомпонентное кольцо, состоящее из атомов фосфора, соединенных атомом железа) и хлорид меди. Шаблон был не чем иным, как карбораном (состав включает углерод, бор и атомы водорода) соответствующего размера — примерно 0,8 нм — и формой (псевдо-пятикратная симметрия). Индивидуальное построение блоков вокруг карборана принимало форму сферической супермолекулы с геометрией фуллеренового типа, когда карборан в пределах структуры окружался как гостевая молекула. Таким образом ученые смогли синтезировать 20-гранный фуллерен, состоящий из 80 атомов углерода.

«Сделанные на основе шаблона образцы оказались настолько эффективными, что это позволит создать полностью сферические молекулы типа фуллерена», заключил Шеер. «А гостевая молекула определяет размер и состав конечного продукта».

30.04.2009