Fullerén-kubán rendszerek rezgési spektruma

Pergerné Klupp Gyöngyi

Kamarás K., Borondics F., Kováts É., Pekker Á., Pekker S.MTA SZFKI

Jalsovszky I.ELTE Szerves Kémiai Tanszék

R. HacklWalther-Meissner-Institut für Tieftemperaturforschung

Fullerénsók PhD

K4C60, Rb4C60, Cs4C60, MIR 2 cikk

Na2C60 1 konf. kiadvány

1 poszter

Funkcionalizált nanocsövek

Me-SWCNT, Bu-SWCNT, Raman

benzil-SWCNT

Fullerén-kubán rendszerek

C60C8H8, C70C8H8, MIR, Raman 4 cikk

K2C60C8H8 2 poszter

Témák (2005 VI. –2006 X.)

Tartalom

Bevezetés

Rotor-sztator fázisok

A C60C8H8 polimer

A C60C8H8 fotopolimerizációja

A C70C8H8 polimer

Összefoglalás

A C60.C8H8 rotor-sztator fázisa

S. Pekker, É. Kováts, G. Oszlányi, G. Bényei, G. Klupp, G. Bortel, I. Jalsovszky, E. Jakab, F. Borondics, K. Kamarás, M. Bokor, G. Kriza, K. Tompa, G. Faigel: Nature Materials 4, 764 (2005)

C8H8

+

C60 sc fcc ordered plasztikus kristály

C60C8H8 orthorhombic fcc fcc + amorphousordered rotor-sztator polymer

C70 monoclinic fcc + hcpordered plasztikus kristály

C70C8H8 monoclinic bct fcc fcc + amorphousordered rotor-sztator rotor-sztator polymer

A fullerén-kubán vegyületek fázisai

Nature Materials 4, 764 (2005)

261 K

280 K

140 K

390 K150K

470 K

470 K

C60 sc fcc rendezett plasztikus kristály

C60C8H8 rombos fcc fcc + amorfrendezett rotor-sztator polimer

C70 monoklin fcc + hcprendezett plasztikus kristály

C70C8H8 monoklin bct fcc fcc + amorfrendezett rotor-sztator rotor-sztator polimer

A fullerén-kubán vegyületek fázisai

Nature Materials 4, 764 (2005)

261 K

280 K

140 K

390 K150K

470 K

470 K

A kubán-fullerének fázisai

Nature Materials 4, 764 (2005)

261 K

280 K

140 K

390 K150K

470 K

470 K

C60 sc fcc rendezett plasztikus kristály

C60C8H8 rombos fcc fcc + amorfrendezett rotor-sztator polimer

C70 monoklin fcc + hcprendezett plasztikus kristály

C70C8H8 monoklin bct fcc fcc + amorfrendezett rotor-sztator rotor-sztator polimer

A kristályok morfológiája

Nature Materials 4, 764 (2005)

300 K 520 K 870 K

polimerizáció hőbomlás

Tartalom

Bevezetés

Rotor-sztator fázisok

A C60C8H8 polimer

A C60C8H8 fotopolimerizációja

A C70C8H8 polimer

Összefoglalás

A rotor-sztator fázisok infravörös spektruma

C60: Ih

4 T1u

C70: D5h 21 E1` + 10 A2``

C8H8: Oh

3 T1u

C8H8:Della et.al. J.Am.Chem.Soc. 101, 7441 (1979); C60,C70:Bethune et.al. Chem.Phys.Lett. 179, 181 (1991)

van der Waalskölcsönhatás,forgó fullerének

A rotor-sztator fázisok Raman spektruma

C60: Ih

2 Ag + 8 Hg

C8H8: Oh

2 A1g + 2 Eg + 4 T2g

C70: D5h 12 A1` + 22 E2` + 19 E1``

C60,C70:Bethune et.al. Chem.Phys.Lett. 179, 181 (1991)300 600 900 1200 1500

8

12

16

300 600 900 1200 1500

300 600 900 1200 1500

8

10

12

300 600 900 1200 1500

IIIIIIIIIII

C70

.C8H

8, 531 nm

xy

xx

Inte

nzi

tás

(be

üté

s/s)

I I

C60

.C8H

8, 531 nm

xy

xx

Inte

nzi

tás

(be

üté

s/s)

Hullámszám (cm-1)

van der Waals kölcsönhatás,forgó fullerének

Tartalom

Bevezetés

Rotor-sztator fázisok

A C60C8H8 polimer

A C60C8H8 fotopolimerizációja

A C70C8H8 polimer

Összefoglalás

A C60C8H8 polimer Raman spektruma

torzult fullerénnem Ih, Th, Tnincs fullerén-fullerén kötés

A C60C8H8 polimer infravörös spektruma

torzult, de nem nyitott a C60

nincs fullerén-fullerén kötésC8H8: más konstitúciós izomer, csak C(sp3) – H-kal

A kubán hőbomlása

C8H8: Hassenruck et. al. Chem. Rev. 89, 1125 (1989), Ishida et al. Tetrahedron Lett. 41, 9839 (2000)

COT

DHP

STY

BCO

470 K polimerizáció indító lépése a kubán bomlása Nem COT, BCO, STY: ismert adduktja van a C60-nal

Depolarizációs arányok nem Ih, Th, T

S6, D5d, D3d, D2h, D5, D3, C2h, C5v, C3v, C2v, C5, C3, C2, Cs, Ci, C1

A rezgési vonalak száma nem C2h, Ci

S6, D5d, D3d, D2h

Kölcsönös kizárási elv i van

S6, D5d, D3d, D2h, C2h, Ci

Ih, Th, T, S6, D5d, D3d, D2h, D5, D3, C2h, C5v, C3v, C2v, C5, C3, C2, Cs, Ci, C1

Az Ih alcsoportjai

A fullerén egység pontcsoportja

A fullerén kapcsolódása

A fullerén kapcsolódása

D2h

D2h D2h

D2hD3d

S6

S6

D2h

D2h D2h

A fullerén kapcsolódása

5:6 addukt: Schick et. al. Tetrahedron 54, 4283 (1998)

5:6 addukt csaknyitott lehet

C8H8 is hatos funkcionalitású 8-ból 6 C atomjához fullerén kapcsolódik túlzsúfolt

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1450

1455

1460

1465

1470

(

Ag(2

) )

/ cm

-1

A -kötések száma

A -kötések száma

C60 polimerek: Wågberg et. al. Phys. Rev. B 60, 4535 (1999)

D2h

D2h D2h

A fullerén kapcsolódása

A DHP kapcsolódásának módja

14.7 Å

11.7 Å

13.0 Å

11.6 Å

12.3 Å

10.4 Å

14.7 Å

11.6 Å

9.6 Å

9.5 Å

11.7 Å

A polimer javasolt szerkezete

különböző hosszúságú láncokrendezetlenül elhelyezve

Tartalom

Bevezetés

Rotor-sztator fázisok

A C60C8H8 polimer

A C60C8H8 fotopolimerizációja

A C70C8H8 polimer

Összefoglalás

Fotopolimerizáció a C60C8H8-ban

A C60 ugyanolyan kötésekkel kapcsolódik mindkét polimerben.

Fotopolimerizáció a C60C8H8-ban

0 2000 4000 6000 80000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.00 2000 4000 6000 8000

468 nm lézer 531 nm lézer 676 nm lézer

I (p

ol)

/ I

(p

ol+

mo

n)

(Ag(

2))

t (s)

A C60 gerjesztése az indító lépés.

Tartalom

Bevezetés

Rotor-sztator fázisok

A C60C8H8 polimer

A C60C8H8 fotopolimerizációja

A C70C8H8 polimer

Összefoglalás

A C70C8H8 polimer infravörös spektruma

a kubán egy konstitúciós izomerjévé alakulC70 torzul C2v pontcsoportba, vagy ennek alcsoportjábaa Raman spektrumban csak kiszélesedés látható

Összefoglalás

Rotor-sztator vegyületek:van der Waals erőkforgó fullerének

Polimerek:a kubán DHP-vé izomerizálódika fullerén torzul, de nem nyílik ki

C60C8H8 polimer:javaslat a szerkezetrehasonló szerkezetű a C60C8H8 fotopolimer is

Kamarás KatalinBorondics Ferenc

Kováts ÉvaPekker Áron

Pekker SándorMTA SZFKI

Jalsovszky IstvánELTE Szerves Kémiai Tanszék

Rudolf HacklWalther-Meissner-Institut für Tieftemperaturforschung

Köszönetnyilvánítás

C60C8H8:S. Pekker, É. Kováts, G. Oszlányi, G. Bényei, G. Klupp, G. Bortel, I. Jalsovszky, E.

Jakab, F. Borondics, K. Kamarás, M. Bokor, G. Kriza, K. Tompa, G. Faigel. Nature Materials, 4:764, 2005.

É. Kováts, G. Klupp, E. Jakab, Á. Pekker, K. Kamarás, I. Jalsovszky, S.Pekker. Phys. Stat. Sol. B, 243:2985, 2006.

S. Pekker, É. Kováts, G. Oszlányi, G. Bényei, G. Klupp, G. Bortel, I. Jalsovszky, E. Jakab, F. Borondics, K. Kamarás, G. Faigel. Phys. Stat. Sol. B, 243:3032, 2006.

C. A. Kuntscher, S. Frank, K. Kamarás, G. Klupp, É. Kováts, S. Pekker, G. Bényei, I. Jalsovszky. Phys. Stat. Sol. B, 243:2981, 2006.

AxC60:G. Klupp, K. Kamarás, N. M. Nemes, C. M. Brown, J. Leao, Phys. Rev. B, 73:085415,

2006. G. Klupp, P. Matus, D. Quintavalle, L. F. Kiss, É. Kováts, N.M. Nemes, K. Kamarás, S.

Pekker A. Jánossy, Phys. Rev. B, 74:195402, 2006.

1 nemzetközi rendezvényen tartott előadás1 konferencia kiadványban megjelent cikk3 nemzetközi konferencián bemutatott poszter

Publikációs lista (2005 VI. –2006 X.)