ИСТИНА

Проект направлен на изучение химии высших фуллеренов с каркасами, состоящими из более, чем 70 атомов углерода. В отличие от фуллеренов С60 и С70, образующихся в виде только одного изомера каждый, для высших фуллеренов характерно наличие структурных изомеров, каждый из которых представляет собой индивидуальную модификацию углерода, обладающую уникальными физическими и химическими свойствами.

Хроматографические фракции от разделения фуллеренов, экстрагированных из фуллереновой сажи, были подвергнуты высокотемпературному трифторметилированию и хлорированию. Трифторметилирование фракции со смесью нескольких изомеров С84 с помощью газообразного трифторметилиодида проводили в кварцевых реакторах при 420-550 град. Многоступенчатое хроматографическое разделение продуктов позволило выделить индивидуальные изомеры С84(22)(CF3)n и C84(23)(CF3)n. В результате кристаллизации фракций от разделения и последующего рентгенографического исследования кристаллов установлено молекулярное строение девяти соединений состава С84(23)(CF3)4-18. Это послужило основой для систематического теоретического рассмотрения процесса последовательного трифторметилирования каркасного изомера С84(23) с расчетом относительных энергий образования изомерных молекул состава С84(23)(CF3)2-18. Хлорирование части изомерных фракций фуллеренов с помощью неорганических хлоридов осуществляли в стеклянных ампулах при 340-360 град. Полученные кристаллические хлориды фуллеренов С80 и С82 были исследованы рентгеноструктурным методом. В результате для изомера С80(2) установлено молекулярное строение С80(2)Cl28. Для того же изомера С80 из смеси трифторметилированных высших фуллеренов было выделено и исследовано соединение С80(2)(CF3)12. Оказалось, что мотивы присоединения групп CF3 и атомов хлора в хлориде имеют много общего, что обусловлено особенностями строения каркаса С80(2). Рентгеноструктурном исследованием кристаллов С82Cl20 установлено, что углеродный каркас молекул относится не к уже известному изомеру 3, а является изомером 4. Это оказалось первым экспериментальным доказательством присутствия этого малораспространенного изомера в фуллереновой саже. Одна из фракций хроматографического разделения содержала смесь фуллеренов С102 и С104. При ее хлорировании с помощью тетрахлорида ванадия при 350 град получены кристаллы хлорида. Рентгеноструктурное исследование монокристаллов выявило молекулярное строение соединения C102Cl20, причем углеродный каркас С102 содержал две пары смежных пятичленных циклов. Анализ возможных путей образования такого каркаса установил, что исходным фуллереном является изомер С102(19), а его преобразование в конечный каркас является результатом двух поворота двух связей С-С на 90 град. Это исследование не только впервые установило присутствие в фуллереновой саже определенного изомера гигантского фуллерена С102, но и выявило его спонтанное превращение в non-IPR фуллерен в процессе хлорирования. Кроме того, выделены и структурно охарактеризованы хлориды других изомеров С102 и С104. Полученные результаты опубликованы в десяти статьях