Фуллерены

Нобелевский лауреат Г.Крото образно сравнил открытие фуллерена с открытием Колумбом Америки: “Подобно тому как Земля 500 лет назад перестала казаться плоской, в наши дни внимание химиков привлечено к сферическому углероду”. Другой химик, Ф.Дидрих, говоря о перспективах новой области химии, сказал: “За несколько лет фуллерен сделался одним из главных строительных блоков органической химии. На всестороннее исследование бензола, открытого М.Фарадеем в начале XIX века, потребовалось почти 100 лет, а химия фуллеренов за 10 лет достигла такого расцвета, что химики стали рассматривать его применение в синтезах как обычное дело“.

       Сейчас, несмотря на ряд замечательных открытий в этой области химии и общее прояснение картины реакционной способности фуллеренов, ощущается недостаток глубоких и полных исследований, как на практике, так и в теории.

Исключительны перспективы получения эндоэдральных соединений: внутри молекул фуллеренов достаточно места, чтобы разместить там атом, ион или небольшую молекулу. Поэтому столь большое внимание привлекают реакции, в ходе которых сфера раскрывается, например, реакции гиперфторирования.

Интересным направлением обещает оказаться химия гетерофуллеренов, молекулы которых содержат атомы бора, серы, азота и других элементов вместо одного или нескольких углеродных атомов.

        В будущем совершенно неожиданными могут оказаться открытия, связанные с высшими фуллеренами (Cn>84), так как в настоящее время эти вещества практически недоступны в заметных количествах. Если вспомнить, что для фуллерена-60 число изомеров вида C60XY исчисляется десятками, для высших фуллеренов их будет значительно больше.

В заключение перечислим некоторые возможные области применения фуллеренов и их производных в ближайшем будущем:

• электронные и оптические устройства, основанные на применении фуллеренов или полимерных материалов на их основе,
• лекарственные средства
• фотоматериалы и материалы для преобразования электрической энергии в световую,
• катализаторы,
• Некоторые области применения пока остаются гипотетическими, ввиду недостаточности современного уровня знаний:
• источники тока,
• получение алмазов (в том числе тонких пленок),
• преобразователи солнечной энергии,
• молекулярные сита и устройства для аккумулирования газов,
• материалы для нелинейной оптики (лазеры),
• сверхпроводники.

Не стоит сомневаться в том, что будущее химии фуллеренов окажется значительно интереснее любых прогнозов о нем.

 

Заключение.

 

      Тот факт, что фуллерены обнаружены  в  естественных  минералах,  имеет

большое   значение   для   науки   о   Земле.   Не   исключено,   что    ряд неидентифицированных полос в спектрах  оптического  поглощения  и  рассеяния межзвездной пыли обусловлен фуллеренами.  Еще  в  60-х  годах  на  основании теоретического анaлиза частот этих  полос  было  высказано  предположение  о том, что они обусловлены углеродными частицами. Возможно, фуллерены  помогут нам получить дополнительные сведения о возникновении и эволюции Вселенной.

      Что кaсается практической деятельности человека, то здесь полезны способности фуллерена изменять свои свойства при легировании от диэлектрических до сверхпроводящих и oт диамaгнетизма до ферромагнетизма.

Относительнo простая технология пoлучения фуллеренов с различными свойствами позволяет надеяться на создание в скором времени квантоворазмерных структур с чередующимися слоями сверхпроводник - полупроводник (или диэлектрик), металл — феррoмагнетик, сверхпроводник -

магнетик и т.д. Возможно, такие структуры станут основой создания новых электронных приборов. Активные исследoвания твердых фуллеренов ведутся только пять лет. Многое еще не исследовано, и сейчас трудно предсказать все возможные применения этого необычнoго материала в практическoй деятельнoсти.

 

Список используемой литературы:

 

1. «Фуллерены. Их физические  и электрические свойства», СПб, 1999 г.

 

2. «Фуллерены, нанотрубки  и нанокластеры в качестве  оптических ограничителей» 2005г.

3. Физическая химия «Фуллерены» 2005г.

4. «Комплексные металлы  Фуллерены, карбораны и монокарболлилы  лиганд» 2005г.