球状碳：C60及C70

本文简要介绍第三种形式的碳——C_(60)及C_(70)的发现过程、实验室制备、结构与光谱特征及形成球状Cn分子的一般原则;在最后部分,扼要提出了C_(60)的应用和研究前景。     

富勒烯（C_(60)/C_(70)）与三苯基胺间的光诱导电子转移过程研究

用激光光解方法研究了富勒烯（C_(60)/C_(70)）与三苯基胺（TPA）间的光诱 导电子转移过程。在近红外区,观测到TPA阴离子自由基,富勒烯（C_(60)/C_(70) ）激发三线态和阴离子自由基。在苯腈溶液中,利用瞬态谱测定了电子从TPA转移 到富勒烯（C_(60)/C_(70)）激发三线态的量子转化产率（Φ_(et)）和电子转移常 数（k_(et)）。     

富勒烯碳-60,碳-70的电化学研究进展

短短的几年,随着各种物理与化学研究方法的相继介入,以C_(60)和C_(70)为代表的富勒烯研究取得了令人瞩目的成就。跟踪最新进展,引文41篇,本文就其电化学方面的研究工作做了系统的综述。     

C60和C70的制备,分离及物化性质研究

Kr(a|¨)tschmer,Huffman和他们的同事首先报道了制备C_(60)和C_(70)混合物的方法,我们利用Kr(a|¨)tschmer方法,但简化了装置合成了C_(60)和C_(70)合成方法基本原理为:当强电流使     

含卤原子碳六十C60X的电子结构及导电性

用量子化学EHMO方法对碳六十C_(60)及含卤原子碳六十C_(60)X(F,Cl,Br,I)的电子结构进行了计算. 据此, 对C_(60)、C_(60)X及C_(60)X_y(y=1-10)的导电性进行了讨论.     

CHROMATOGRAPHIC SEPARATION ON GRAPHITE OF FULLERENE-C_(60) AND-C_(70)

The mixture of fullerene—C_(60) and —C_(70) was successfully separated in larger amount by liquid chromatogra-phy on graphite column.The column was first eluted with a mixture of hexane and toluene,and then withtoluene.The eluates were monitored by UV/visible absorption spectroscopy.Graphite column shows high perfor-mance for separation.and much larger quantities of pure C_(60) can be easily obtained.The synthesis of fullerenes(C_(60) and C_(70))in macroscopic quantities has stimulated scientists to study on themethod for separating C_(60) and C_(70).Because of the poor solubility of fullerenes C_(60)/C_(70) in most organic solvents,theseparation of C_(60) and C_(70) proved to be a challenging task.Most attempts at the separation have used silica and alu-mina as the stationary phase and a mixture of hexane and benzene(or toluene)as the mobile phase.Fullerenes,however,have only limited solubility in hexane,these separations are usually only achieved by limit-ing the amount of sample to a few milligrams.The hexane-silica technique using phenylglycine based HPLCcolumns appears to offer good separation,but only for submilligram amounts. The use of graphite powder as the stationary phase in liquid chromatography is an advanced separation tech-nique for fullerenes C_(60)/C_(70).The technique is based on that the fullerene-C_(60) is different from C_(70) in the de-gree of electron delocalisation,and C_(60) is much less diamagnetic than C_(70).It is expected that the dissimilarity willcause the C_(60)/C_(70) molecules to exhibit different interactions with graphite,and can be separated from each other onthis basis.     

C_(60)与MoO_3混合材料做空穴注入层的单层有机电致发光器件

我们制备研究了基于结构为氧化铟锡(ITO)/C_(60)(1.2nm):MoO_3(0.4nm)/1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi):三(2-苯基吡啶)铱[Ir(ppy)_3](33%,90 nm)/LiF (0.7 nm)/Al (120 nm)的高效绿色磷光单层有机发光二极管(OLED)。分别将C_(60),MoO_3与C_(60):MoO_3混合物作为空穴注入层(HIL)作为对比。TPBi在发光层中起着主体以及电子传输材料的双重作用。在使用电子传输型主体的单层OLED中,空穴注入层性质对于调节电子/空穴注入以获得电荷载流子传输平衡起重要作用。因此,适当调节空穴注入层是实现高效单层OLED的关键因素。由于MoO_3较大的电子亲和能(6.37 eV)会诱导电子从C_(60)的最高占据分子轨道(HOMO)能级转移至MoO_3,从而形成C_(60)阳离子,并使得Mo元素的价态从+6降至+5,C_(60):MoO_3混合就可以较好的调节空穴注入性质。最终实现最大电流效率为35.88 cd·A~(-1)的单层有机发光器件。     

面心立方C60的声子散射频率及态密度

自从电弧法制备C_(60)及C_(70)的方法建立以来,C_(60)的粉末衍射及波谱测定已经完成。但由于难以制备长程有序的C_(60)单晶,人们至今未能从实验上研究C_(60)晶体的晶格动力学;理论方面则由于计算量太大,严格的量子力学计算难以施行。前文中,我们建立了C_(60)分子间的     

不同质量Cn笼电子结构和UV谱的理论研究

用INDO/2和INDO/CI方法研究了C_(24)、C_(50)、C_(60)和C_70的电子结构和UV谱。稳定性的顺序为C_(60)～C_(70)>C_(50)>>C_(24)。以C_(60)为中心向两边的C_n原子簇,其UV谱发生红移。     

晶体C60的相对稳定性

C_(60)分子的空心球状结构假设已为各种光谱手段及扫描电镜技术所证实。但是,由于难以制备长程有序的C_(60)单晶,人们至今未能测得其键长、键角等结构参数。C_(60)单晶制备技术上的巨大困难显然与C_(60)分子间微弱的范德华力及其自身的高速旋转和空间阻碍有关。本工作旨在建立C_(60)分子间相互作用     

富勒烯作为模板剂的碗烯基分子笼构筑的自组装

设计合成了四吡啶基取代的碗烯衍生物COPY2.通过核磁研究表明,在模板分子C_(60)或C_(70)存在下,配体COPY2与金属钯分别在室温和55℃下通过自组装形成1∶1分子笼络合物C_(60/70)?COPY2-Pd.当络合物C_(60)?COPY2-Pd与C_(70)等物质的量混合或者络合物C_(70)?COPY2-Pd与C_(60)等物质的量混合于90℃加热48h后,络合物C_(60)?COPY2-Pd与C_(70)?COPY2-Pd的比例均为4∶1.将配体COPY2与Pd(CH_3CN)_2Cl_2加入等物质的量C_(60)和C_(70)混合物中加热平衡后,络合物C_(60)?COPY2-Pd与C_(70)?COPY2-Pd的比例同样为4∶1.当C_(60)和C_(70)的比例为2∶1时,体系中只生成络合物C_(60)?COPY2-Pd;而当C_(60)和C_(70)的比例为1∶2时,平衡后络合物C_(60)?COPY2-Pd与C_(70)?COPY2-Pd的比例为3.3∶1.这些结果表明,配体COPY2在金属钯存在时对C_(60)络合能力强于C_(70)的络合能力.加入DMAP能够实现络合物解离,释放笼内富勒烯并回收COPY2.因此,配体COPY2可应用于室温下对C_(60)的富集.     

C_(60)及其碱金属衍生化合物

本文综述了C_(60)的分子结构,合成,晶体结构和相变,主要物理化学性能,以及碱金属C_(60)化合物M_3C_(60),M_4C_(60)和M_6C_(60)的制备,晶体结构和超导性。     

C60的化学反应性和高分子化

综述了C_(60)化学研究的进展。C_(60)的化学反应性的研究展现了一个广阔的新领域,并使C_(60)作为一种新型的功能基团引入高分子成为现实。这些进展为进一步深入研究C_(60)尤其是C_(60)的材料化提供了前提。     

半夹芯16电子碳硼烷化合物Cp*CoS2C2B10H10与含磷化合物的反应性

半夹芯16电子碳硼烷化合物Cp~*CoS_2C_2B_(10)H_(10)分别与二苯基甲基膦、苯基二甲基膦和三甲基膦反应得到碳硼烷衍生物(Cp~*CoS_2C_2B_(10)H_(10))(PPh_2Me)(1)、(Cp~*CoS_2C_2B_(10)H_(10))(PPhMe_2)(2)和(Cp~*CoS_2C_2B_(10)H_(10))(PMe_3)(3)。分别用红外、核磁、元素分析、质谱和单晶X射线衍射等表征方法对1、2和3进行了结构表征。紫外可见吸收光谱结果显示化合物1、2和3在乙腈溶剂中均有2个吸收峰,第一个吸收峰分别位于321、316和321 nm;第二个吸收峰分别位于425、399和407 nm。荧光光谱结果显示化合物1、2和3在乙腈中的最大发射波长位于406 nm左右。     

固体碳的一种新形态——富勒烯

一富勒烯(Fullerene)的发现人类对碳元素的研究和应用亘古至今,源远流长。人们熟知碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。直到80年代中期,发现了富勒烯碳原子簇,尤其是近年来,对富勒烯的结构、性质深入广泛地研究,确认碳元素还存在着第三种晶体形态,已是顺理成章了。碳原子簇的研究始于天体物理学家对宇宙尘埃形成的兴趣,为了模拟星际空间及恒星附近碳原子簇的形成过程,早在1942年O Hahn等用质谱法证实了原子簇C_n(n<15)的存在。1984年Rohlfing等用质谱仪研究在超声氦气流中以激光蒸发石墨所得产物时,发现碳可以形成n<200的C_n原子簇。当n>40时,簇中碳原子教仅为偶数,并且还发现C_(60)的质谱峰明显高     

碳氟醇与阴离子表面活性剂的相互作用

测定了不同比例的C_(10)_H_(21)SO_4Na-C_3F_7CH_2OH、C_7F_(15)COONa-C_3H_7CH_2OH混合水溶液的表面张力,加入C_3F_7CH_2OH可增加阴离子表面活性剂的表面活性;在表面层中,C_3F_7CH_2OH与C_(10)H_(21)SO_4Na间分子相互作用比C_3F_7CH_2OH-C_7F_(15)COONa体系弱;这是由于CF链与CH链间“互疏”作用的结果;随着C_3F_7CH_2OH浓度增加,对C_(10)H_(21)SO_4Na胶团反离子结合度也随之增加。     

碳/碳复合材料碳源化合物乙苯热裂解机理的热力学研究

主要采用Gaussian 03程序中的密度泛函理论(DFT),在UB3LYP/6-31G*水平上对碳材料用碳源化合物乙苯的初期热裂解反应机理进行了研究.对反应物和产物的结构进行了能量梯度法全优化,计算了不同温度下(298～1573 K)的热力学参数.结果表明:在298～1573 K下,热力学首先支持生成甲苯自由基和甲基自由基的反应为主反应路径.低温下,生成苯乙基自由基(α位脱氢)的反应比例大于生成苯基自由基的反应,而高温下(823 K),生成苯基自由基的反应比例大于苯乙基自由基(α位脱氢)的反应.     

稀土4—甲基苯基化合物的合成

Hart等人利用苯基锂的乙醚溶液与无水稀土氯化物的四氢呋喃悬浮液反应,首次合成了稀土苯基化合物(C_6H_5)_3Ln(Ln=Sc,Y)。近年有人采用同法又合成了其它稀土苯基化合物(C_6H_5)_3Ln(Ln=Nd、Gd,Er,Yb),但均未得到满意的碳氢分析结果,碳的实测值约为计算值的2/3～3/4。Cotton等人报道了[Li(THF)_4][Lu{C_6H_3(CH_3)_2-2、6}4]的制备和晶体结构。为了进一步探索稀土芳基化合物的合成方法和成键可能性,我们选用苯     

气相C60与甲苯,氯化苄和对二甲苯反应研究

在质谱离子源内,气相C_(60)分别与甲苯、氯化苄、对二甲苯产生的主要碎片离子及自由基反应,生成了C_(60)的多种气相衍生物离子,表明气相下C_(60)具有很活泼的化学性质。     

紫外光照下C_(60)与聚苯乙烯直接反应合成C_(60)-聚苯乙烯衍生物及电子自旋共振（ESR）研究

在室温，紫外光照下溶液相中C_(60)与聚苯乙烯的直接反应合成得聚苯乙烯的 C_(60)加合物。衍生物中C_(60)的含量可由C_(60)的投料比来控制。得到了产物经 UV－Vis，FTIR，GPC，TGA及DSC等波谱表片，测得产物的分子量比母体聚苯乙烯的 分子量稍高。对溶液相的反应进行了现场的ESR研究，得到强的PSC_(60)~(-·)的 自由基信号，g值为2.0024。同时对C_(60)和聚苯乙烯混合物固相体系的光照反应 进行了ESR测试。结果表明在反应过程中及最终产物中均存在稳定的C_(60)-高分子 链烃基自由基阴离子RC_(60)~(-·)。表明了反应的自由基机理。