C~6~0, C~7~0的烷基化

本文利用低价稀土化物(S~mI~2或YbI~2)与C~6~0、C~7~0及卤代烃(烯丙基溴、氯苄)的混合溶液反应,制得烯丙基化、苄基化的富勒烯。发现与C~6~0相接的苄基数可以从1到14,验证了Krusic等人的结果。此外,还发现C~6~0可以进行烯丙基化,得到(CH~2=CHCH~2)~nC~6~0(n=1-10),C~7~0可以进行苄基化,C~7~0上至少可以接13个苄基,实验证明这类反应是对富勒烯进行烷基化的一种简便、有效的方法。     

异质富勒烯C~5~9Si与C~6~9Si的理论研究

利用MNDO,AM1和PM3半经验量子化学计算方法对硅杂富勒烯C~5~9Si和C~6~9Si进行了系统的理论研究.计算了稳定构型、生成热、前沿轨道能级差、电离势、电子亲和势、绝对电负性和整体硬度.结果表明,硅杂富勒烯的稳定性虽然低于全碳富勒烯,但也具有相当的稳定性.C~5~9Si的稳定性比已经合成的C~5~8X~2(X=B,N)高,C~6~9Si与C~7~0的稳定性差异也很小,因此在适宜条件下文中所讨论的硅杂富勒烯是应该能够合成的.在C~6~9Si各异构体中,取代位置在赤道的异构体具有最低的能量和最大的前沿轨道能级差,也是最稳定的异构体.与全碳勒烯C~6~0和C~7~0相比,C~5~9Si和C~6~9Si具有较小的电离势和电子亲和势,表明硅杂富勒烯容易被氧化,而被还原的难度要些,但是仍容易发生还原反应而生成负离子.因此硅原子的掺杂能够使富勒烯的氧化还原性能得以改善.C~5~9Si和C~6~9Si更容易与亲电试剂反应,而发生亲核反应的活性要相对小一些.硅杂富勒烯C~5~9Si和C~6~9Si的绝对电负性和硬度都小于相对应的全碳富勒烯,对电子的束缚力要相对小一些。     

C~4~0, C~4~0^+, Nb@C~4~0^+, NbC~3~9^+, Nb@C~4~0H~4^+的 量子化学研究

用量子化学从头计算方法研究了C~4~0,C~4~0^+,Nb@C~4~0^+,NbC~3~9^+,Nb@C~4~0H~4^+的几何构型、电子结构和C~2~8一样,C~4~0(T~d)基态也为^5A~2态,笼骨架上具有四个悬挂键。计算结果表明C~4~0和C~4~0^+比NbC~3~9^+和Nb@C~4~0^+稳定,与实验结果一致。     

C~4~0, C~4~0^+, Nb@C~4~0^+, NbC~3~9^+, Nb@C~4~0H~4^+的 量子化学研究

用量子化学从头计算方法研究了C~4~0,C~4~0^+,Nb@C~4~0^+,NbC~3~9^+,Nb@C~4~0H~4^+的几何构型、电子结构和C~2~8一样,C~4~0(T~d)基态也为^5A~2态,笼骨架上具有四个悬挂键。计算结果表明C~4~0和C~4~0^+比NbC~3~9^+和Nb@C~4~0^+稳定,与实验结果一致。     

C~6~0O异构体的研究

本文用臭氧氧化C~6~0的苯溶液,用HPLC分析产物,室温下氧化产物只得到一个C~6~0O异构体组分峰。低温下产物得到两个C~6~0O异构体组分峰。多出的一个峰经实验与理论的研究,表明它很可能是异构体C~6~0O(C~s)。     

C~6~0-甲苯衍生物的制备及光谱特性研究

以C~6~0和甲苯为原料,选择适当的催化反应条件,制备了C~6~0-甲苯衍生物。产物经紫外可见光谱和H质子核磁共振谱测定,推测了产物结构和反应机理。对不同反应时间产物光致发光光谱的特性进行研究,并与C~6~0发光光谱比较,室温下观测到峰值位于460nm附近递增的光致发光现象。     

C~6~0乙醇胺铂配合物的合成及其催化硅氢化性能

C~6~0与乙醇胺反应,然后与亚氯铂酸钾络合,制得了含配位氮原子的富勒烯铂配合物。该配合物能有效地催化烯烃与三乙氧基硅烷的硅氢化反应,并对苯乙烯有独特的催化性能,以近100%的区域选择性得到α-加成产物。还对催化机理进行了初步的探讨。     

C~1~2~0O的分子结构和光谱性质的理论研究

用INDO系列方法对双笼氧化物C~1~2~0O进行了理论研究,结果表明:双笼氧化物C~1~2~0O的形成缓解了C~6~0O中环氧三元环的角张力,并形成了呋喃型五元环将两碳笼连接在一起。两碳笼的直接键连使两笼距离较近,有较弱的相互作用,但仍各自表现一定的独立性,C~1~2~0O可发生分解生成新的化合物,C~1~2~0O的电子光谱与母体分子C~6~0相似。     

量子化学从头计算法研究C~7~6的分子静电势

在MNDO-PM3方法优化的分子结构基础上, 用Hartree-Fock/6-31G从头计算法研究了D2点群手性C~7~6稳定结构的分子静电势, 获得了过C~7~6对称中心的三个正交平面XY, XZ和YZ上的平面静电势图和径向静电势图, 并与C~6~0和C~7~0做了对比分析。     

不同有机溶剂中C~6~0溶解度与温度的关系

本文测定了温度280K以上C~6~0在一些有机溶剂中的溶解度与温度的依赖关系,发出280K以上C~6~0在正己烷、甲苯、二甲苯中溶解度随温度上升而减小, 表现出放热的溶解过程。与此相反, 在环己烷中C~6~0的溶解度却有所不同, 随着温度的升高而增大, 表现出吸热的溶解过程。     

C~6~0与偶氮二异丁腈基自由基反应的ESR研究

C~6~0与偶氮二异丁基腈热分解产生的游离基(CH~3)~2CCN发生加成反应, 产物的红外光谱出现C~6~0和CN, CH的特征振动峰, ESR谱出现一对弱的肩峰, 中间的主峰容易功率饱和, 表明有两类物种存在, 提出了可能的反应机理。     

粗糙玻璃表面上C~6~0膜的波导拉曼散射效应

本文首次报道粗糙玻璃表面上C~6~0薄膜的波导拉曼散射(WRS), 相对于未粗化玻璃表面情形,有较大的增强效应,用薄膜中波导膜的同步激发解释了这一效应.     

C~6~0环加成衍生物光诱导电子转移过程中自由基 复合反应动力学的时间分辨 ESR研究

运用时间分辨电子自旋共振(ESR)方法,分别对比研究了一种不同分子结构的富勒烯环加成衍生物中分子内以及它们与电子给体三乙胺之间的分子间光诱导电子转移(PET)反应历程,并通过探索其自由基复合反应过程的动力学参数差异,分析了给体产物自由基的结构稳定性对复合反应动力学参数的调控作用。     

C~3~6二聚体的结构和稳定性的理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在3-21G水平上系统研究了C~3~6二聚体(C~3~6)~2的可能的稳定结构及其稳定性。结果表明,两个C~3~6的腰带六元环面对面以两根C－C键连接具有D~2~h对称性的结构的能量最低。在所研究的二聚体(C~3~6)~2中,C~3~6笼间键长在0.151～0.169nm之间,表明C~3~6单体间均以共价键结合。(C~3~6)~2的稳定性以及笼间键长与成键原子的位置密切相关。本文还给出了计算所得的电子结构,并讨论了其对(C~3~6)~2性质的影响。