Фуллерены ФуллереныСтраница 2
 |
Физические свойства
Внешне фуллерены представляют собой мелкокристаллические порошки черного цвета, лишенные запаха. В воде, этаноле, ацетоне и других полярных растворителях они практически нерастворимы, зато в бензоле, толуоле, фенилхлориде растворяются с образованием окрашенных в красно-фиолетовый цвет растворов. Замечательно, что если к насыщенному раствору C60 в диоксане, имеющему желто-коричневый цвет, добавить каплю стирола, мгновенно происходит явственное изменение окраски раствора на красно-фиолетовую, объясняемую образованием комплекса (сольвата).
Энтальпия образования фуллерена-60 составляет приблизительно 42.5 кДж/моль, а C70 - 40.3 кДж/моль. Это говорит о том, что они менее стабильны, чем графит (0 кДж/моль) и алмаз (1.67 кДж/моль), причем с увеличением размеров сферы (то есть по мере увеличения числа атомов углерода) энтальпия образования асимптотически стремится к энтальпии графита, так как сфера все более напоминает плоскость.
Твердый C60 имеет гранецентрированную кубическую решетку при комнатной температуре, его плотность составляет 1.68 г/см3. Ввиду слабого межмолекулярного взаимодействия молекулы свободно вращаются. Ниже 0° С происходит превращение в кубическую решетку. Фуллерен-70, свободное вращение которого слегка затруднено по причине асимметричности молекулы, испытывает фазовый переход при более низкой температуре.
Из насыщенных растворов в ароматических растворителях фуллерены при низких температурах выпадают в виде кристаллосольватов вида C60·Xn, где в качестве X выступают бензол, толуол, стирол, ферроцен и другие молекулы.
Следует добавить, что так как энтальпия растворения фуллерена в большинстве растворителей положительна, при повышении температуры растворимость, как правило, ухудшается.
Реакционная способность фуллеренов
Фуллерены зачастую сравнивают с ароматическими углеводородами, что не совсем верно, так как наиболее типичные для бензола реакции замещения невозможны для фуллеренов, не имеющих атомов водорода. На этом основании можно выделить три основных типа реакций:
Сравнение химического поведения фуллерена с другими молекулами показывает, что C60 обычно ведет себя как электронодифицитный полиолефин, для которого делокализация электронов не имеет такого же значения, как для бензола. Принимая от 1 до 6 электронов, фуллерен-60 превращается в анион, причем в качестве доноров электронов могут выступать электрический ток, щелочные или щелочноземельные металлы или органические молекулы-доноры.
Подобно алкенам, фуллерены легко образуют продукты циклоприсоединения; например, в реакции Дильса-Альдера он, обладая электронодифицитным характером, выступает в качестве диенофила:
ГУАНАХУАТО (Guanajuato) , город в Мексике, административный центр шт. Гуанахуато. Ок. 70 тыс. жителей. Транспортный узел на высоте 2050 м. Старинный центр горнопромышленного района (золото, серебро, олово и др.). Университет. Родина художника Д. Риверы. Основан в 1548. Музеи. Архитектурные памятники 16-18 вв. Туризм.
КОТЛАС , город (с 1917) в Российской Федерации, Архангельская обл., пристань на Сев. Двине, при впадении р. Вычегда. Железнодорожный узел. 68,7 тыс. жителей (1992). Крупная лесоперевалочная база. Заводы: судоремонтно-судостроительный, глиноземный, электромеханический. Деревообрабатывающая промышленность. Краеведческий музей. В 30 км от Котласа (в г. Коряжма) - Котласский целлюлозно-бумажный комбинат.
ЖАЛОВАННАЯ ГРАМОТА , документ, выдававшийся высшей властью в России (великим князем, царем, императором) о предоставлении каких-либо прав или льгот отдельным лицам и монастырям (с 12 в.) или группам населения (с 17 в.). Важнейшие законодательные акты 18 в.: Жалованная грамота 1785 дворянству (свод сословных привилегий) и городам (основы самоуправления).