| Озонолиз фуллерена C60 в растворе и хемилюминесценция при гидролизе вторичных озонидов фуллерена
Диссертация
Автор: Невядовский, Евгений Юрьевич
Название: Озонолиз фуллерена C60 в растворе и хемилюминесценция при гидролизе вторичных озонидов фуллерена
Справка: Невядовский, Евгений Юрьевич. Озонолиз фуллерена C60 в растворе и хемилюминесценция при гидролизе вторичных озонидов фуллерена : диссертация кандидата химических наук : 02.00.03, 02.00.04 / Невядовский Евгений Юрьевич; [Место защиты: Ин-т нефтехимии и катализа] - Уфа, 2007 - Количество страниц: 131 с. ил. Уфа, 2007 131 c. :
Объем: 131 стр.
Информация: Уфа, 2007
Содержание:
Введение
Глава 1 Литературный обзор
11 Идентификация продуктов озонолиза растворов Сбо
111 Производные фуллерена, содержащие активный кислород
112 Эпоксиды фуллерена
113 Карбоксильные производные фуллерена
114 Кетопроизводные фуллерена
12 Кинетика реакции фуллерена Сбое озоном в растворе
13 Физико - химические свойства продуктов озонолиза растворов Сбо
131 Электрическая проводимость
132 Термо- и фотостабильность
133 Другие химические свойства продуктов озонолиза растворов С60
134Адсорбционные свойства (адсорбция ионов Си )
14 Хемилюминесцентные реакции с участием фуллерена Сбо
141 XJI при окислении фуллерида натрия Na2C6o комплексом (NH)4Ce(N03)6
142 ХЛ при окислении растворов Сбо озоном
ГЛАВА 2 Экспериментальная часть
21 Очистка исходных реагентов, растворителей, газов
22 Приготовление растворов фуллерена
23 Методика оптических измерений
24 Методика окисления фуллерена озоном
25 Методика проведения гидролиза продуктов озонирования растворов фуллерена
26 Методы анализа продуктов
27 Описание продуктов озонолиза
Глава 3 Обсуждение результатов
31 Изучение реакции озонолиза С60 и идентификация продуктов
311 Озонолиз растворов Сбо
312 Химический анализ оксипроизводных фуллерена
313 Кинетика и стехиометрия реакции озона с фуллереном С6о в растворе СС14
32 Хемилюминесценция при озонолизе растворов С6о и гидролизе вторичных озонидов фуллерена
321 Новые спектрально-энергетические характеристики XJI при озонолизе растворов С6оЮ
3 2 2 XJI при гидролизе вторичных озонидов фуллерена
Выводы
Введение:
Скачкообразный рост числа публикаций по органической и физической химии фуллеренов в начале 90-х годов прошлого века связан с открытием метода получения фуллеренов в макроскопических количествах. Этот "фуллереновый бум" обусловлен как необычным строением молекулы фуллерена, представляющей собой полый экосаэдр, образованный шестьюдесятью атомами углерода, так и уникальными возможностями практического применения новых материалов на основе фуллерена.
Попытки практического применения фуллеренов в электронике, медицине и фармакологии, в производстве копировальных машин и ракетных топлив, а также синтезе сплавов показали, что новые материалы на основе фуллеренов в большинстве областей не имеют преимуществ, по сравнению с уже имеющимися. В настоящее время ясно, что именно модифицированные фуллерены, содержащие различные функциональные группы наиболее перспективны для создания новых материалов.
Среди разнообразных превращений фуллерена Сбо именно его окислительная функционализация изучена в меньшей степени. Это в полной мере относится и к реакции С6о с озоном, продукты которой до сих пор мало изучены. Идентификация этих продуктов и установление закономерностей озонолиза С6о является фундаментальной задачей окислительной функционализации фуллерена, а также важно для создания нового "окислительного подхода" к получению новых водорастворимых производных фуллерена (ВРПФ). С учетом изложенного выше данная диссертационная работа посвящена идентификации полного состава продуктов реакции С6о с озоном в растворе, а также получению новых данных о хемилюминесценции (XJI), возникающей в этой реакции. Кроме того, в работе определенное внимание уделено поиску и изучению новых XJ1 реакций с участием продуктов озонолиза фуллерена.
Цель работы. Изучение закономерностей реакции фуллерена Сбо с озоном, включающее следующие задачи:
• идентификация полного состава продуктов озонолиза растворов С60 методами спектрального и химического анализа;
• установление относительного содержания кислородсодержащих производных фуллерена в продуктах озонолиза;
• изучение кинетики накопления и расхода кислородсодержащих производных Сбо в различных растворителях;
• изучение реакционной способности фуллерена С6о (как аналога органических полиенов) к озону по измерению констант скорости окисления Сбо;
• изучение физико-химических свойств продуктов озонолиза (реакционная способность по отношению к химическим реагентам, в том числе и к воде);
• изучение XJI при гидролизе вторичных озонидов фуллерена (ВОЗФ) и получение новых данных спектрально-энергетических характеристик XJ1 при озонолизе растворов Сбо
Научная новизна:
Впервые установлены полный и относительный составы продуктов озонолиза растворов Сбо- Показано, что фуллереновые поликетоны и полиэфиры, а не фуллереновые эпоксиды (как считалось ранее) являются основными стабильными продуктами озонолиза растворов С60.
Впервые надежно установлено, что при озонолизе растворов Сбо образуются производные фуллерена, содержащие активный кислород (АК), которые идентифицированы, как ВОЗФ. Обнаружено, что ВОЗФ, в противоположность литературным данным, не являются стабильными и легко разрушаются в результате взаимодействия со следами влаги.
В результате измерения констант скорости окисления Сбо озоном в СС14 установлено, что присоединение первой молекулы озона к фуллерену протекает на порядок медленнее, чем по известным данным.
Показано, что при озонолизе фуллерен С6о исчезает из реакционного раствора в результате двух процессов: химического превращения в оксипроизводные и механического захвата ими Сбо в осадок (при 100 % конверсии С6о отношение Сбо/0 i Н = 1 /16 /1.44). 6
Обнаружен и изучен новый тип XJI, возникающей при гидролизе ВОЗФ, обусловленной генерацией и излучением электонно-возбужденных состояний (ЭВС) фуллереновых поликетонов.
Практическая значимость работы. разработан новый метод получения ВРПФ, основанный на регулируемом озонолизе растворов фуллерена С6о, позволяющий получать за счет варьирования экспозиции озонолиза ВРПФ с определенным числом кислородсодержащих групп, соединенных с трансформированным каркасом фуллерена; предложены эффективные методы химического анализа фуллереновых полиэфиров, эпоксидов, а также оригинальный XJI метод анализа ВОЗФ в сочетании с йодометрическим спектрофотометрическим определением АК ВОЗФ;
|