Эндоэдральные фуллерены (|u;kz;jgl,udy srllyjyud)

Перейти к навигации Перейти к поиску
M@C60 (модель)
M3N@C80 (M = Ho или 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 код]

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. Взаимодействие между эндоэдральным атомом и углеродным каркасом в этом случае незначительно, получающиеся соединения не обладают новыми специфическими свойствами.

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, отсутствующих в фуллерене)[2].

Методы исследования

[править | править код]

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

Применение

[править | править код]

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 код]
  1. Gimenez-Lopez, Maria del Carmen; Chuvilin, Andrey; Kaiser, Ute; Khlobystov, Andrei N. Functionalised endohedral fullerenes in single-walled carbon nanotubes (англ.) // Chem. Commun : journal. — 2011. — Vol. 47, no. 7. — P. 2116. — doi:10.1039/C0CC02929G.
  2. Элементы — новости науки: «Сухая вода» помогла измерить поляризацию ковалентных связей. Дата обращения: 3 ноября 2016. Архивировано 4 ноября 2016 года.

Литература

[править | править код]

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