Первый эндоэдральный фуллерен – La@C60 – был получен также в 1985 г. путём лазерного испарения графита, пропитанного LaCI3. Позже было доказано с помощью лазерной фрагментации, что атомы К входят во внутреннюю полость фуллерена с образованием К@C60. Продукты лазерной фрагментации С60К+ , разделённые с помощью циклотронного масс- спектрометра.
Первичные процессы сопровождаются потерей С2, как и для пустого С60, однако потери металла не происходит. Предполагается, что полость фуллерена может включать атом металла, если для него достаточно места.
Естественно, что вхождение атома металла в полость фуллерена должно менять его электронные свойства, в частности энергию сродства к электрону. Важный вопрос состоит также в установлении расположения атома металла или нескольких атомов внутри полости фуллерена.
Квантово-механические расчёты эндроэдральных металлофуллеренов с элементами Sc, Y и лантанидами, показали, что атом металла смещён от центра внутренней полости фуллерена и, кроме того, происходит перенос электрона с атома металла на углеродный каркас, в результате чего атом металла становится двух- или трёхзарядным.
При этом энергия ионизации эндоэдрального фуллерена становится заметно меньше, а сродство к электрону, несмотря на отрицательный заряд на углеродном каркасе, больше, чем у полого аналога фуллерена. Действительно, эксперименты на эндоэдральных фуллеренах свидетельствуют о том, что они легче отдают и принимают электрон, чем простые фуллерены.
Экспериментальные данные по энергии сродства к электрону для фуллеренов La@C80, Gd@C60, Gd@C74, Gd@C76, Gd@C78, Gd@C80, Gd@C82 и Sc@C80, Sc2@C82, Sc2@C84, Sc3N@C80 показали, что значения Еа находятся в интервале 3,2/ 3,3 эВ и в среднем превышают соответствующие значения для полых фуллеренов.
Вместе с тем, можно сделать вывод о том, что увеличение размера эндоэдрального полимера не влияет на энергию Еа. На основании этого предположить, что для эндоэдральных фуллеренов электроноакцепторные свойства определяются зарядом на атоме металла.
В случае одного атома внутри полости происходит значительное смещение атома металла от центра. Для нескольких атомов расположение более симметрично. Аналогичные данные получены и для распределения электронной плотности атомов металла в полости фуллеренов.
При копировании текста будьте любезны указывать источник:
[ По материалам сайта NeoTechProduct.ru ]