Фуллерены

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: банк курсовых работ, диплом государственного образца
| Добавил(а) на сайт: Tkachenko.

Нобелевский лауреат Г.Крото образно сравнил открытие фуллерена с открытием Колумбом Америки: “Подобно тому как Земля 500 лет назад перестала казаться плоской, в наши дни внимание химиков привлечено к сферическому углероду”. Другой химик, Ф.Дидрих, говоря о перспективах новой области химии, сказал: “За несколько лет фуллерен сделался одним из главных строительных блоков органической химии. На всестороннее исследование бензола, открытого М.Фарадеем в начале XIX века, потребовалось почти 100 лет, а химия фуллеренов за 10 лет достигла такого расцвета, что химики стали рассматривать его применение в синтезах как обычное дело“.

В настоящее время, несмотря на ряд замечательных открытий в этой области химии и общее прояснение картины реакционной способности фуллеренов, ощущается недостаток глубоких и полных исследований, как практического характера, так и теоретических.

Интересным направлением обещает оказаться химия гетерофуллеренов, молекулы которых содержат атомы бора, серы, азота и других элементов вместо одного или нескольких углеродных атомов.

Исключительны перспективы получения эндоэдральных соединений: внутри молекул фуллеренов достаточно места, чтобы разместить там атом, ион или небольшую молекулу. Поэтому столь большое внимание привлекают реакции, в ходе которых сфера раскрывается, например, реакции гиперфторирования.

В будущем совершенно неожиданными могут оказаться открытия, связанные с высшими фуллеренами (Cn>84), так как в настоящее время эти вещества практически недоступны в заметных количествах. Если вспомнить, что для фуллерена-60 число изомеров вида C60XY исчисляется десятками, для высших фуллеренов их будет значительно больше.

В заключение перечислим некоторые возможные области применения фуллеренов и их производных в ближайшем будущем: электронные и оптические устройства, основанные на применении фуллеренов или полимерных материалов на их основе, фотоматериалы и материалы для преобразования электрической энергии в световую, катализаторы, лекарственные средства

Некоторые области применения пока остаются гипотетическими, ввиду недостаточности современного уровня знаний: получение алмазов (в том числе тонких пленок), источники тока, молекулярные сита и устройства для аккумулирования газов, материалы для нелинейной оптики (лазеры), преобразователи солнечной энергии, сверхпроводники.

Не стоит сомневаться в том, что будущее химии фуллеренов окажется значительно интереснее любых прогнозов о нем.

--------------------> (гидроксофуллерены, C60(OH)n).

Рисунок 6. Модели гидридов фуллерена C60H60: а - изомера, содержащего часть атомов водорода внутри сферы, б - имеющего все атомы водорода вне сферы.

Диаграмма Шлегеля

Структура

Рисунок 7. Комплекс La@C82 (15 атомов углерода из 82-х убраны для наглядности).