美国科学家继发现C_(60)和C_(70)碳分子后又发现C_(76)

加利福尼亚的化学家已证实存在称之为“富勒氏球”的空心碳分子家族的第三个成员。前两个成员是高度对称的形状像英式足球的C_(6O)和形状像橄榄球的C_(7O)。而新的碳分子有76个碳原了,形状稍有扭曲。发现这种碳分子的研究小组在本周(1991年9月的第二周)的《自然》杂志上称它是自然界最吸引人的分子结构之一。最简单的“富勒氏球” C_(60)是已知的最对称的分子,它的碳原子总共是6O个,点有等价的位置,这意味着分子的核磁共振谱具有单一的峰值。较复杂的C_(70)的核磁共振谱则具有5个峰值。     

C_(60)的制备及其应用

本文简述了C_(60)的四种制备方法,讨论了C_(60)在光电磁、超导体、生物医学工程、化工等方面的应用。指出C_(60)是很有应用前景的新型功能材料。     

C_(60)系列的高效制备

采用石墨等离子体放电方法,建立了一套高效率制备C_(60)系列的工艺,成功地得到了纯的C_(60)。结果表明,反应气氛、电流密度与电极间距是影响制备过程的主要因素,氧化铝的活性、粒度及色谱柱的装填质量决定着C_(60)的分离效果。     

C_(60)碳分子及其“家族”

1985年9月以美国得克萨斯州休斯敦赖斯大学的化学家理查德·斯莫利(Richand E.Smalley)为首的一个研究小组在用大功率激光轰击石墨靶作碳的汽化试验时,发现了一些由偶数碳原子组成的碳分子。最早发现的是由6O个碳原子组成的C_(6O),其后又发现了C_(70)。现在已知,碳分子有一个庞大的家族。包括,C_(32)、C_(44)、C_(50)、C_(58)、C_(60)、C_(70)、C_(240)、C_(540)、C_(960)……等。最早发现的C_(60)碳分子的结构类似美国建筑设计师设计的一种圆顶建筑结构(由五角形和六角形拼接而成),该设计师叫巴克明斯特·富勒(Buckminster Fuller),所以斯莫利等化学家把这种碳分子命名为“富勒氏球”(Fullerenes)或“布基球”(Bucryball)。C_(60)还能生成种各种化合物。封2彩图上为“富勒氏球”家族。图中,1为“绒毛球或C_(60)H_(60),是一种完全氢化的C_(60),巴克明斯富勒氏化合物;2为“小兔球”,或C_(60)(OSO_4),由伯克利加利福尼亚大学的乔尔·M·霍金斯(Joel M.Hawkins)领导的小组人工合成的;3为“铂芒刺球”(Platinum-Burr Ball),{〔(C_2H_5)_3P〕_2Pt}_6C_(60),由杜邦公司中心的研究和开发部的保罗·J·费根(Paul J.Fagan)和约瑟夫·C·卡拉布雷西(Joseph C.Calabrese)开发出的,为了简化,图中省去了C_2H_5络化物的结构。     

C_(60)几种典型化学反应研究进展

本文对C_(60)的化学反应作了较系统的论述,分析表明C_(60)是个超级烯烃,能与多种试剂进行亲电、亲核及自由基类型的加成反应,其л电子还可以与过渡金属形成有机金属络合物,另外C_(60)还具有不同于烯烃的性质,那就是在其笼内外包含或掺杂多种金属及其离子,形成夹心化合物或有机超导体,这是由C_(60)的特殊结构所决定的。     

非连通图C_(4m)∪C_(8m)∪G_(k+a)的优美标号

讨论了非连通图C_(4m)∪C_(8m)∪G_(k+a)的优美性,给出了非连通图C_(4m)∪C_(8m)∪G_(k+a)是优美图的4个充分条件。     

加成产物C_2H_5C_(60)H结构和光谱的理论研究

用INDD系列方法对C_2H_5C_(60)H的1,2-加成和1,4-加成产物的结构进行了理论研究,表明1,2-C_2H_5C_(60)H具有C_5对称性,1,4-C_2H_5C_(60)H没有对称性,且1,2-C_2H_5C_(60)的总能量低于1,4-C_2H_5C_(60)H。以优化构型为基础计算了两种异构体的电子吸收光谱,讨论了光谱红移的原因,同时讨论了产物的NMR谱。     

石墨电弧法合成新型碳簇C_(53)

C_(60)的形成机理之谜至今仍未破解,介于C_(50)和C_(60)之间的碳簇是理解C_(60)形成机理的关键中间体.本文在填充金属氧化物的石墨电弧放电产物中发现了一种新型的碳簇衍生物,通过N,N-二甲基甲酰胺(DMF)提取后进行高效液相色谱分离,并对纯化的产物进行了质谱、能谱、光谱表征及元素分析,初步确定了分子组成为C_(53)H_(24)O_5的新型碳簇衍生物,通过固体核磁和对氯化反应产物的表征证明该碳簇的碳框架主体具有芳香性.     

石墨电弧法制备C_(60)

C_(60)是碳的一种新的结构形式(碳的结构还有石墨型和金刚石型),它具有众多独特的物理化学性质,已显示出广泛的潜在应用前景,如是一种非常好的非线性光学材料,高温润滑剂,掺杂后可成为超导体,利用化学或物理方法可使 C_(60)分子在其球形笼     

富勒烯C_(60)的性能及应用研究进展

富勒烯C_(60)材料具有较好的稳定性、催化性能、超导性、生物相容性、抗氧化性,在不同领域中有较为广泛的应用前景.本文综述了富勒烯C_(60)材料的物理、化学性能,以及它在光学、电学、催化和生物医药等方面的应用研究,并展望了富勒烯C_(60)材料的发展趋势和前景.     

C_(60):一种新型的碳素

C_(60)分子的六十个碳原子,组成一个削顶的二十面体,每个碳原子就分布在其顶点上。C_(60)分子又构成了二种晶格类型即立方面心(FCC)和六方密堆积(HCP)结构,生产C_(60)有二种方法:即激光蒸发石墨和直流电弧接触石墨,它们广泛地被用于材料的制备和天文物理研究。     

银屑病、玫瑰糠疹患者血清C_(3a)、C_(4a)检测及分析的简单能量公式

本文用ELISA间接法对银屑病,玫瑰糠疹等皮肤病患者血清中C_(3a),C_(4a)进行了检测,以探索补体成分在这两种疾中的病理及临床意义。检测结果表明银屑病、玫瑰糠疹患者血清中C_(3a),C_(4a)水平明显高于正常对照组。作者对其分析认为在银屑病,玫瑰糠疹的发生发展中有补体参与的免疫反应过程及过敏毒素可能在这两种疾病的免疫病理损伤中起到某种作用。     

关于C_(11)A_7·CaF_2稳定性的研究

本文采用X射线衍射分析方法,研究了影响C_(11)A_7·CaF_2稳定性的因素,结果表明C_(11)A_7·CaF_2在1450℃以内,能够稳定存在;Mgo,K_2O对C_(11)A_7·CaF_2稳定性没有影响;Na_2O、P_2O_5和CaO能与C_(11)A_7·CaF_2发生反应、分别生成少量NC_6A_3、Ca_5F(PO_4)_3和C_3A,但在硅酸盐水泥熟料的正常煅烧制度下,反应程度较低,对C_(11)A_7·CaF_2稳定性不大.熟料中铝酸盐相存在的形式,主要取决于氟在熟料中的分布,CaF_2掺量较低,温度超过1350℃,C_(11)A_7CaF_2消失,生成C_3A;CaG_2掺量较高时,温度高达1450℃,熟料中的铝酸盐相仍为C_(11)A_7·CaF_2,而不生成C_2A.     

四面体C_4H_4、C_4(GH_3)_4及其骨架的分子轨道法研究

本文用半经验的CNDO/2分子轨道法,计算了C_4H_4和C_4(CH_3)_4的电子能级、电子总能量、电荷分布和电离能。相对四面体骨架C_4(a),配位体H、CH3和tB_u的作用,四面体烷C_4H_4(b)、四甲基四面体烷C_4(CH_3)_4(c)和四特丁基四面体烷C_4(tB_u)_4(d)的相对稳定性,本文的结果给出了满意的解释,同时对于碳烷多四面体的拓扑成键规则,我们作了进一步的验证和讨论。     

C_(60)~-结构及电子光谱的量子化学研究

本文用INDO/CI方法对C_(60)~-进行了几何构型全优化,得到D_(54)对称性的构型。结果表明C_(60)~-确实发生了Jahn-Teller结构畸变,其长、短键改变值为0.0009nm和0.0010nm,这导致I_n对称性的球体延着主轴拉长,其额外负电荷性质主要体现在赤道附近。以此构型为基础计算了电子吸收光谱,与实验值吻合,并讨论了光谱红移的原因及C_(60)~-作为中间体参与化学反应的特点。     

东、中亚干旱—半干旱区全新世湖泊沉积ω(TOC)与δ~(13)C_(org)意义的阈值问题

选择了东、中亚干旱-半干旱区14个湖泊全新世沉积物的ω(TOC)和δ~(13)C_(org)纪录,探讨了TOC及其不同沉积阶段对δ~(13)C_(org)变化的影响及两者的关系,为δ~(13)C_(org)在古气候研究中的正确使用提供依据.结果表明:湖泊沉积物δ~(13)C_(org)的变化在一定程度上受控于ω(TOC).该区域湖泊沉积物ω(TOC)相对于δ~(13)C_(org)变化存在相应阈值,不同阈值区间代表TOC的不同沉积模式,不同沉积模式下ω(TOC)和δ~(13)C_(org)的关系不同.ω(TOC)较低或较高时,两者均无对应关系,可能是有机质受到不稳定的沉积环境影响;不同湖泊主导有机碳沉积的模式不同;δ~(13)C_(org)在相应TOC的重沉积埋藏模式下可能与气候变化有关,因此在利用δ~(13)C_(org)解释气候变化时应结合有机质沉积阶段进行分析.     

M_(23)C_6型碳化物孪晶的电子衍射分析

本文阐述了M_(23)C_6型碳化物孪晶的电子衍射分析方法,并分析和确定了两种金属材料中的晶间片状M_(23)C_6孪晶。     

C_(60)(CH_3)-结构和反应特性的量子化学研究

用INDO系列方法对C_(60)(CH_3)~-进行理论研究,得到具有C_s对称性的分子。结果表明,与CH_3直接相连的C_(15)具有四面体性质,将离开球面向外突起,使C_(60)丧失球面芳香性。本文对C_(60)(CH_3)~-的电子光谱及NMR谱进行理论预测,并讨论其作为中间体与另一个CH_3反应时的最活性部位。     

前景广阔的C_(60)开发应用

化学家对于C_(60)材料的应用前景寄予很大希望,认为以只有6个碳原子的苯环为基体,尚能合成出包括染料、油漆、塑料、炸药、医药和农药在内的上百万种有机化工产品。而市基球(即C_(60))分子含有的碳原子数比苯环多10倍。所合成出来的化工产品肯定不会少于苯。当然     

碳电弧中~(#24106)C_(78)Cl_6的捕获与结构表征

碳电弧放电法是合成富勒烯及其衍生物的最重要方法之一,但电弧反应过程复杂,涉及的衍生化机制尚不明确.采用电弧法合成含有氯化富勒烯的碳灰,借助高效液相色谱法对其进行分离、纯化,得到了符合独立五元环规则的氯化富勒烯~(#24106)C_(78)Cl_6,结合X-射线单晶衍射、质谱、紫外-可见吸收光谱对其进行结构表征,证明~(#24106)C_(78)Cl_6与已有的氯化物~(#24106)C_(78)Cl_(18)、~(#24106)C_(78)Cl_(30)在六并苯片段具有相同的氯原子加成[5,6,6]位点,同时也证明了在氯参与的碳电弧中,富勒烯在靠近电弧中心的较高温区发生氯化反应,而氯化碳簇的加成反应发生于更低的温区.