Гидрирование S6-C60(CF3)12

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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).

Об авторах

Н. А. Романова

Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

Email: natroman1987@yandex.ru
Россия, 119991, Москва

В. Ю. Марков

Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

Email: natroman1987@yandex.ru
Россия, 119991, Москва

А. А. Горюнков

Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: natroman1987@yandex.ru
Россия, 119991, Москва

Список литературы

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

Дополнительные файлы


© Н.А. Романова, В.Ю. Марков, А.А. Горюнков, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».