Везде

ОХНМЖурнал физической химии Russian Journal of Physical Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4537
  • ISSN (Online) 3034-5537

Гидрирование S6-C60(CF3)12

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0044453723090200-1
DOI
10.31857/S0044453723090200
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Романова Н. А.
  • Аффилиация: Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова
Том/ Выпуск
Том 97 / Номер выпуска 9
Страницы
1297-1311
Аннотация
Мы сообщаем о первых результатах гидрирования S6-симметричного трифторметилфуллерена C60(CF3)12 в двух типах реакций: (1) высокотемпературного радикального гидрирования 9,10-дигидроантраценом и (2) нуклеофильного гидрирования тетраборгидридом натрия в мягких условиях. Высокотемпературное радикальное гидрирование S6-C60(CF3)12 сопровождается частичным отрывом групп CF3 и приводит к образованию сложной смеси продуктов состава C60(CF3)8–12H18–22, а при гидрировании NaBH4 в мягких условиях масс-спектрометрически зафиксировано селективное образование гидрида C60(CF3)12H12. Выполнен кинетический анализ процесса последовательного нуклеофильного гидрирования S6-C60(CF3)12 в предположении наличия линейной корреляции между энергией активации и энтальпией однотипных элементарных стадий с использованием квантово-химического моделирования на уровне теории функционала плотности. Предсказан изомерный состав в ряду анионных интермедиатов C60(CF3)12H\(_{{_{{2n--1}}}}^{ - }\) и продуктов их протонирования C60(CF3)12H2n, где n = 1–6. Показано, что гидрирование S6-C60(CF3)12 должно приводить к образованию термодинамически и кинетически наиболее устойчивого продукта орто-S6-C60(CF3)12H12, в котором все атомы водорода расположены в соседних позициях около групп CF3, формируя вместе с ними околоэкваториальный пояс из 24 аддендов при сохранении трифениленовых фрагментов на двух противоположных полюсах. Средняя энергия диссоциации связи, BDE(C–H) в орто-S6-C60(CF3)12H12 составляет 298 кДж моль–1, что примерно на 20 кДж моль–1 выше величины BDE(C–H) известных гидридов фуллерена C60H18 и C60H36 (PBE0/def2-SVP).
Ключевые слова
фуллерен гидрирование перенос атома водорода нуклеофильное гидрирование трифторметил теория функционала плотности корреляционные уравнения линейные соотношения свободных энергий энергия диссоциации связи наноуглерод наносферы
Дата публикации
12.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
11

Библиография

  1. 1. Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. // Успехи химии. 1997. Т. 66. № 4. С. 353.
  2. 2. Nossal J., Saini R.K., Alemany L.B. et al. // Eur. J. Org. Chem. 2001. P. 4167.
  3. 3. Taylor R. // J. Fluorine Chem. 2004. V. 125. P. 359.
  4. 4. Горюнков А.А., Овчинникова Н.С., Трушков И.В. и др. // Успехи химии. 2007. Т. 76. С. 323.
  5. 5. Troyanov S.I., Kemnitz E. // Curr. Org. Chem. 2012. V. 16. P. 1060.
  6. 6. Troyanov S.I., Dimitrov A., Kemnitz E. // Angew. Chem. Int. Ed. 2006. V. 45. P. 1971.
  7. 7. Troyanov S.I., Kemnitz E. // Mendeleev Commun. 2008. V. 18. P. 27.
  8. 8. Berseth P.A., Harter A.G., Zidan R. et al. // Nano Lett. 2009. V. 9. № 4. P. 1501.
  9. 9. Scheicher R.H., Li S., Araujo C.M. et al. // Nanotechnology. 2011. V. 22. № 33. P. 335401.
  10. 10. Броцман В.А., Луконина Н.С., Горюнков А.А. // Изв. АН. Сер. хим. 2023. Т. 72. № 1. С. 20.
  11. 11. Rybalchenko A.V., Magdesieva T.V., Brotsman V.A. et al. // Electrochim. Acta. 2015. V. 174. P. 143.
  12. 12. Bogdanov V.P., Semivrazhskaya O.O., Belov N.M. et al. // Chem. Eur. J. 2016. V. 22. P. 15485.
  13. 13. Brotsman V.A., Bogdanov V.P., Rybalchenko A.V. et al. // Chem. Asian J. 2016. V. 11. № 13. P. 1945.
  14. 14. Powell W.H., Cozzi F., Moss G.P. et al. // Pure Appl. Chem. 2002. V. 74. P. 629.
  15. 15. Duan Y.Y., Shi L., Sun L.Q. et al. // Int. J. Thermophys. 2000. V. 21 (2). P. 393.
  16. 16. Banfi L., Narisano E., Riva R. et al. // Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2014. P. 1.
  17. 17. Rackers J.A., Wang Z., Lu C. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2018. V. 14. № 10. P. 5273.
  18. 18. Granovsky A.A. Firefly v. 8.2.0 (Formerly PC GAMESS). 2016. http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html
  19. 19. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A. et al. // J. Comput. Chem. 1993. V. 14. № 11. P. 1347.
  20. 20. Laikov D.N. // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 281. P. 151.
  21. 21. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865.
  22. 22. Adamo C., Barone V. // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. № 13. P. 6158.
  23. 23. Weigend F., Ahlrichs R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2005. V. 7. P. 3297.
  24. 24. Ignat’eva D.V., Goryunkov A.A., Ioffe I.N. et al. // J. Phys. Chem. A. 2013. V. 117. P. 13009.
  25. 25. Romanova N.A., Papina T.S., Luk’yanova V.A. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2013. V. 66. P. 59.
  26. 26. Tebbe F.N., Harlow R.L., Chase D.B. et al. // Science. 1992. V. 256. P. 822.
  27. 27. Pimenova S.M., Melkhanova S.V., Kolesov V.P. et al. // J. Phys. Chem. B. 2002. V. 106. P. 2127.
  28. 28. Papina T., Luk’yanova V., Troyanov S. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2007. V. 81. P. 159.
  29. 29. Rüchardt C., Gerst M., Ebenhoch J. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 1993. V. 32. P. 584.
  30. 30. Darwish A.D., Avent A.G., Taylor R. et al. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1996. P. 2051.
  31. 31. Gakh A.A., Romanovich A.Y., Bax A. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 26. P. 7902.
  32. 32. Rüchardt C., Gerst M., Nölke M. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1992. V. 31. № 11. P. 1523.
  33. 33. Wang G.-W., Li Y.-J., Li F.-B. et al. // Lett. Org. Chem. 2005. V. 2. P. 595.
  34. 34. Markov V.Y., Borschevsky A.Y., Sidorov L.N. // Int. J. Mass Spectrom. 2012. V. 325–327. P. 100.
  35. 35. Khatymov R.V., Markov V.Y., Tuktarov R.F. et al. // Ibid. 2008. V. 272. P. 119.
  36. 36. Khatymov R.V., Tuktarov R.F., Markov V.Y. et al. // JETP Letters. 2013. V. 96. P. 659.
  37. 37. Romanova N.A., Tamm N.B., Markov V.Y. et al. // Mendeleev Commun. 2012. V.22. P. 297.
  38. 38. Kosaya M.P., Yankova T.S., Rybalchenko A.V. et al. // J. Phys. Chem. A. 2021. V. 125. P. 7876.
  39. 39. Lavrent'eva O.N., Romanova N.A. // Abstracts of Invited Lectures & Contributed Papers. St. Petersburg, Russia, 2015. P. 77.
  40. 40. Çelikkan H., Şahin M., Aksu M.L. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2007. V. 32. № 5. P. 588.
  41. 41. Spielmann H.P., Wang G.-W., Meier M.S. et al. // J. Org. Chem. 1998. V. 63. P. 9865.
  42. 42. Spielmann H.P., Weedon B.R., Meier M.S. // Ibid. 2000. V. 65. P. 2755.
  43. 43. Clare B.W., Kepert D.L. // J. Mol. Struct. Theochem. 1994. V. 315. P. 71.
  44. 44. Clare B.W., Kepert D.L. // Ibid. 2003. V. 621. P. 211.
  45. 45. Clare B.W., Kepert D.L. // Ibid. 2003. V. 622. P. 185.
  46. 46. Kepert D.L., Clare B.W. // Coord. Chem. Rev. 1996. V. 155. P. 1.
  47. 47. Clare B.W., Kepert D.L. // J. Mol. Struct. Theochem. 1994. V. 303. P. 1.
  48. 48. Boltalina O.V., Markov V.Y., Taylor R. et al. // Chem. Commun. 1996. V. 22. P. 2549.
  49. 49. Clare B.W., Kepert D.L. // J. Mol. Struct. 2001. V. 536. P. 99.
  50. 50. Boltalina O.V., Markov V.Y., Troshin P.A., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2001. V. 40. № 4. P. 787.
  51. 51. Popov A.A., Goryunkov A.A., Goldt I.V. et al. // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. P. 11449.
  52. 52. Shustova N.B., Mazej Z., Chen Y.-S. et al. // Angew. Chem. Int. J. 2010. V. 49. P. 812.
  53. 53. Boltalina O.V., Goryunkov A.A., Markov V.Y. et al. // Int. J. Mass Spectrom. 2003. V. 228. P. 807.
  54. 54. Lier G.V., Cases M., Ewels C.P. et al. // J. Org. Chem. 2005. V. 70. P. 1565.
  55. 55. Ewels C.P., Van Lier G., Geerlings P. et al. // J. Chem. Inf. Model. 2007. V. 47. № 6. P. 2208.
  56. 56. Dorozhkin E.I., Ignat’eva D.V., Tamm N.B. et al. // Chem. Eur. J. 2006. V. 12. P. 3876.
  57. 57. Dorozhkin E.I., Goryunkov A.A., Ioffe I.N. et al. // Eur. J. Org. Chem. 2007. P. 5082.
  58. 58. Belov N.M., Apenova M.G., Rybalchenko A.V. et al. // Chem. Eur. J. 2014. V. 20. P. 1126.
  59. 59. Tamm N.B., Fritz M.A., Romanova N.A. et al. // ChemistrySelect. 2022. V. 7. № 44. https://doi.org/10.1002/slct.202202214
  60. 60. Tamm N.B., Fritz M.A., Romanova N.A. et al. // ChemistrySelect. 2022. V. 7. № 19. https://doi.org/10.1002/slct.202200968
  61. 61. Романова Н.А., Фритц М.А., Чанг К. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2014. P. 2657.
  62. 62. Romanova N.A., Fritz M.A., Chang K. et al. // Chem. Eur. J. 2013. V. 19. P. 11707.
  63. 63. Troyanov S.I., Goryunkov A.A., Dorozhkin E.I. et al. // J. Fluor. Chem. 2007. V. 128. P. 545.
  64. 64. Samokhvalova N.A., Khavrel P.A., Markov V.Y. et al. // Eur. J. Org. Chem. 2009. P. 2935.
  65. 65. Kosaya M.P., Rybalchenko A.V., Lukonina N.S. et al. // Chem. Asian J. 2018. V. 13. № 15. P. 1920.
  66. 66. Khavrel P.A., Serov M.G., Petukhova G.G. et al. // J. Fluor. Chem. 2020. P. 109598.
  67. 67. Apenova M.G., Semivrazhskaya O.O., Borkovskaya E.V. et al. // Chem. Asian J. 2015. V. 10. P. 1370.
  68. 68. Ovchinnikova N.S., Goryunkov A.A., Khavrel P.A. et al. // Dalton Trans. 2011. V. 40. P. 959.
  69. 69. Wigfield D.C. // Tetrahedron. 1979. V. 35. № 4. P. 449.
  70. 70. Bergosh R.G., Meier M.S., Laske Cooke J.A. et al. // J. Org. Chem. 1997. V. 62. P. 7667.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека