長い間求められてきた,低動的安定性を持つ,小帯域間隔のエンドヘドラルフルレンSc3N@C82を捕獲する

¹Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale, CAS Key Laboratory of Materials for Energy Conversion, Department of Materials Science and Engineering, Synergetic Innovation Center of Quantum Information & Quantum Physics, University of Science and Technology of China , Hefei 230026, China.

Journal of the American Chemical Society

|February 10, 2015

まとめ

研究者らは,小帯域間隔の内膜フルレン Sc3N@C82 を初めて合成し,特徴づけました. その構造は,X線 difraktionによって決定され,関連化合物とは異なっており,ナトリドクラスターフルレンにおける金属サイズ効果を強調しています.

科学分野:

フラーレンの化学反応
マテリアルサイエンス材料科学
超分子化学とは

背景:

エンドオヘドラルフルレン,特に金属ニトリドクラスターフルレン (NCF) は,そのユニークな電子特性により興味を惹きます.
M3N@C82 (M = Gd, Y) に関する以前の研究では,非隔離されたペンタゴンルール (非IPR) C82ケージを使用しました.
小バンドギャップの内分フルレンの運動安定性は,大きな課題となっています.

研究の目的:

スモールバンドギャップのエンドヘドラルフルレンの合成と分離 Sc3N@C82.
Sc3N@C82.2.の分子構造を決定するために
C82ベースのNCFのケージ構造に対する金属クラスターサイズの影響を調査する.

主な方法:

単一結晶X線 difraktionは,曖昧な分子構造の決定のために使用されました.
密度関数理論 (DFT) 計算は,安定した同位体について理論的に予測するために使用されました.
純粋な Sc3N@C82.2 を得るために,分離と特徴付けの技術が適用されました.

主要な成果:

スモールバンドギャップのエンドヘドラルフルレンSc3N@C82を成功裏に合成して分離しました.
分子構造は Sc3N@C82 と決定され,C2v(39718) のケージ対称性がある.
この構造は理論的な予測と一致し,関連するM3N@C82化合物のIPR以外の構造と大きく異なる.

結論:

Sc3N@C82の成功した合成と構造的決定により,新しい小帯域ギャップの内向性フルレレンが得られました.
観察されたC2v ((39718)) のケージ構造は,C82ベースのNCFにおけるケージイソメリズムの強烈な依存を,閉じ込められた金属クラスタのサイズに強調しています.
この発見は,ニトリドのクラスターフルレンにおける構造-性質関係に関する理解を前進させる.

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Published on: August 22, 2017

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