WikiDer > Циклокарбон

Cyclocarbon

A цикло [n] көміртегі Бұл химиялық қосылыс тек саннан тұрады n көміртек атомдары ковалентті байланысты сақина. Қосылыстар тек көміртек атомдарынан тұратындықтан, олар көміртектің аллотроптары. Мүмкін болатын байланыстыру үлгілері барлығын қамтиды қос облигациялар (циклдік кумулен) немесе ауыспалы жалғыз облигациялар және үштік байланыстар (циклдік полин).[1][2][3]

2020 жылдан бастап синтезделген жалғыз циклокарбон болып табылады цикло [18] көміртегі.

Цикло [6] көміртегі

Негізгі мақала: Benzotriyne

Осы отбасының (гипотетикалық) алты көміртекті мүшесі (C)6) деп те аталады бензотрий.

Цикло [18] көміртегі

Негізгі мақала: Цикло [18] көміртегі

Ең кішкентай цикло [n] деп болжанған көміртегі термодинамикалық тұрақты бұл C18, есептелген штамм энергиясы бір мольге 72 килокалория.[1][3] IBM / Oxford командасы өзінің молекулаларын 2019 жылы қатты күйде синтездейтінін мәлімдеді:[4]

Циклокарбонның синтезі

Осы IBM зерттеушілерінің айтуы бойынша синтезделген циклокарбон бар ауыспалы толығымен қос облигациялардан жасалғаннан гөрі үш және жалғыз облигациялар. Бұл осы молекуланы а жасайды жартылай өткізгіш.[5]

Үлкен цикло [n] көміртектері

Seenithurai & Chai 2020 үлкен цикло [n] көміртектері [100 көміртек атомына дейін] полирадикалық сипатта болатынын және көміртектің сызықты тізбектері (l-CC [n]), сондай-ақ циклдік көміртек тізбегі немесе цикло [n] көміртегі (c-) туралы хабарлаған. CC [n]), мұндағы n = 10-100.[6] Барлық тергеу жағдайлары бойынша, л-CC [n] және в-CC [n] жердегі синглдер және в-CC [n] қарағанда энергетикалық тұрғыдан тұрақты л-CC [n]. Электрондық қасиеттері л-CC [n] және в-CC [n] -ның кіші мәндері үшін ерекше тербеліс үлгілерін көрсету n, содан кейін үлкен мәндер үшін монотонды өзгерістер жүреді n. Көміртегі кішігірім тізбектер үшін тақ нөмірлі л-CC [n] іргелес жұп сандарға қарағанда тұрақты, және в-CC [4m + 2]/в-CC [4м] (қайда м натурал сандар) іргелес тақ сандарға қарағанда көп / аз тұрақты. Ұлғаюымен n, л-CC [n] және в-CC [n] белсенді күйдегі орбитальдар бүкіл ұзындықта делокализацияланған күйінде полирадикалық сипатқа ие л-CC [n] немесе бүкіл шеңбер в-CC [n].[6]

TAO-LDA нәтижелері негізінде неғұрлым аз болса в-CC [n] (= 22 дейін, мұнда м оң натурал сандар болып табылады) радикалды емес табиғатқа ие және сингл-триплет энергиясының үлкен алшақтықтарына ие (мысалы, 20 ккал / мольден үлкен). Олардың жоғары тұрақтылығын ескере отырып, осы салыстырмалы тұрақты циклдік көміртекті тізбектер, мысалы в-CC [10], в-CC [14], в-CC [18], және в-CC [22], жақын арада синтезделуі мүмкін.[6] Олардың арасында, в-CC [18] (яғни цикло [18] көміртегі) жақында 2019 жылы IBM / Oxford командасы синтездеді. [4]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Джордж А. Адамсон; Чарльз В.Рис (1996). «Циклоның жалпы синтезіне қарай [n] көміртектер және циклоның пайда болуы [6] көміртегі ». Дж.Хем. Соц., Перкин Транс. 1 (13): 1535–1543. дои:10.1039 / P19960001535.
  2. ^ Ив Рубин; Кэролин Б.Ноблер; Франсуа Дидерих (1990). «Цикло [n] көміртектерінің прекурсорлары: 3,4-диалкинил-3-циклобутен-1,2-диондардан және 3,4-диалкинил-3-циклобутен-1,2-диолдардан циклобутенодидроаннулендерге және көміртектің жоғары оксидтеріне» . Дж. Хим. Soc. 112 (4): 1607–1617. дои:10.1021 / ja00160a047.
  3. ^ а б Франсуа Дидерих; Ив Рубин; Кэролин Б.Ноблер; Роберт Л. Веттен; Кеннет Э.Шрайвер; Кендалл Хук; И Ли (8 қыркүйек 1989). «Барлық көміртекті молекулалар: тұрақты органикалық прекурсордан алынған цикло [18] көміртегінің пайда болуына дәлел». Ғылым. 245 (4922): 1088–1090. Бибкод:1989Sci ... 245.1088D. дои:10.1126 / ғылым.245.4922.1088. PMID 17838807.
  4. ^ а б Кайзер, Катарина (15 тамыз 2019). «Sp-будандастырылған молекулалық көміртекті аллотроп, цикло [18] көміртегі». Ғылым. 365 (6459): 1299–1301. arXiv:1908.05904. дои:10.1126 / science.aay1914. PMID 31416933.
  5. ^ Кастелвекки, Давиде (15 тамыз 2019). «Химиктер алғаш рет таза көміртектен сақина жасайды». Табиғат. 572 (7770): 426. дои:10.1038 / d41586-019-02473-z.
  6. ^ а б в Сенитурай, Сонай; Чай, Дженг-Да (4 тамыз 2020). «Сызықтық және циклдік көміртекті тізбектердің электрондық қасиеттерін зерттеу TAO-DFT». Ғылыми баяндамалар. 10 (1): 1–13. дои:10.1038 / s41598-020-70023-z.