База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Кластер бора с уникальной ароматичностью

Кластер бора с уникальной ароматичностью Анионный кластер, состоящий из девятнадцати атомов бора, образует уникальную, не наблюдавшуюся ранее электронную систему – он объединяет две плоские π-ароматические системы, одна из которых вложена друг в друга. Анионный кластер B19– состоит из центрального пятиугольного кольца B6, в котором в единой π-системе обобществлено два электрона и внешнего кольца из тринадцати атомов бора, общая электронная система которого содержит десять π-электронов. (Рисунок из Nature Chemistry, 2010, DOI: 10.1038/NCHEM.534) Новая необычная структура была открыта Лаем-Шенг Вонгом (Lai-Sheng Wang) из Университета Браун и Александром Болдыревым (Alexander Boldyrev), работающим в Университете Юты. Исследователи обнаружили, что наиболее стабильное строение кластера B19– таково – он состоит из центрального пятиугольного кольца B6, в котором в единой π-системе обобществлено два электрона и внешнего кольца из тринадцати атомов бора, общая электронная система которого содержит десять π-электронов. Хотя ранее концентрические π-системы наблюдались и для органических соединений, такое электронное строение наблюдается в первый раз. Сяо Ченг Зенг (Xiao Cheng Zeng), специалист по квантово-химическим исследованиям молекулярных кластеров из Университета Небраски подчеркивает, что работа Вонга и Болдырева – первый пример существования двойных концентрических π-ароматических систем, состоящих не их атомов углерода. Он называет работу коллег существенным прорывом в области теории и практики химии ароматических соединений. Вонг и Болдырев предполагают, что замена центрального элемента B6 на атом или кластеры переходного металла позволит получить борсодержащие наносистемы с настраиваемыми оптическими, электронными и магнитными свойствами, хотя Вонг и признает, что исследователи пока не уверены в стабильности циклической структуры B19– в компактном состоянии – пока она зафиксирована только в газовой фазе. Тем не менее, Вонг полон оптимизма, заявляя, что фуллерены также сначала были зафиксированы лишь в газовой фазе, а затем было установлена их стабильность и в компактном виде. Строго говоря, в группе Вонга кластер B19– впервые был получен несколько лет назад с помощью лазерного испарения дискообразной мишени, обогащенной кластерами B10–. Для кластеров бора, образовывавшихся при испарении мишени, регистрировали фотоэлектронный спектр. С тех пор главная проблема заключалась в поиске правильной структуры кластера, соответствующей зарегистрированному спектру. Прорывом в исследовании можно считать использование исследователями для поиска наиболее стабильного взаимного расположения атомов в анионном девятнадцатиатомном кластере алгоритма спуска из произвольной точки окрестности (Basin-Hoping algorithm, алгоритм, основанный на комбинации случайного поиска в окрестности и методов локальной оптимизации). Затем в группе Болдырева провели более точные расчеты для моделирования фотоэлектронного спектра, характерного для наиболее стабильной конфигурации B19–, изучили химическое связывание в кластерах и обнаружили двойную π-систему-«матрешку». В настоящее время исследователи продолжают исследования других кластеров бора, содержащих большее количество атомов бора, с целью определить – возможен ли переход ароматичности борсодержащих кластеров в третье измерение. Источник: Nature Chemistry, 2010, DOI: 10.1038/NCHEM.534 Источник: http://www.chemport.ru 26.01.2010 23:25

май 2026 г. Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс         1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 июнь 2026 г. Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30