Fulleren ximiyası

Fulleren ximiyası — fullerenlarning ximiyalıq ózgesheliklerine arnalǵan organikalıq ximiya tarawı. Bul tarawdaǵı izertlewler fullerenlarni funksionallastırıw hám olardıń qásiyetlerin sazlaw zárúrshiligi menen baylanıslı. Mısalı, fulleren júdá erimeydi hám tiyisli gruppa qosılıwı eriwsheńlikti asırıwı múmkin. Polimerlashadigan gruppanı qosıw arqalı fulleren polimerini alıw múmkin. Funktsional fullerenlar eki klasqa bólinedi: orınbasarları qápesten sırtda bolǵan ekzoedral fullerenlar hám kletka ishinde uslanǵan molekulaları bolǵan endohedral fullerenler.

Bul maqala «bukki toplari» dep atalatuǵın zatlardıń ximiyasın óz ishine aladı, uglerod nanotubalari ximiyası bolsa uglerod nanotubalari ximiyasında kórsetilgen.

 Fullerenlarning ximiyalıq ózgeshelikleri 
Fulleren yamasa C 60 futbol topı formasında yamasa 12 besmuyish hám 20 altı múyeshtegi I h. Eyler teoremasiga kóre, n ta altı múyeshtegi uglerod tarmaǵın jabıw ushın bul 12 beshburchak kerek boladı hám C 60 birinshi turaqlı fulleren bolıp tabıladı, sebebi bul qaǵıydaǵa baǵınıw múmkin bolǵan eń kishi bolıp tabıladı. Bul strukturada beshburchaklarning hesh biri bir-biri menen baylanıs etpeydi. C 60 da, onıń salıstırmalı C 70 de bul izolyatsiya etilgen beshburchak qaǵıydasına (IPR) boysunadı. Keyingi homolog C 84 24 IPR izomeriga iye, olardan bir neshesi izolyatsiya etilgen hám taǵı 51 568 IPR bolmaǵan izomerlari bar.IPR bolmaǵan fullerenler házirge shekem tek endohedral fullerenler retinde ajıratılǵan, mısalı, Tb 3 NaC 84 máyeksimon qápestiń tepasida eki birlestirilgen besmuyish menen yamasa C50 Cl10 hám xabarlarǵa kóre C60 H8 sıyaqlı ekzoedral stabilizatsiyaga iye fullerenlar retinde. 60 tan kem uglerodlı fullerenler izolyatsiya etilgen beshmuyish qaǵıydasına (IPR) boysınbaydı.

Molekulanıń shar tárizli forması sebepli uglerod atomları joqarı dárejede piramidalasqan bolıp, bul reaktivlik ushın keń kólemli aqıbetlerge alıp keledi. Shamalarǵa kóre, deformatsiya energiyası payda bolıw ıssılıǵınıń 80% ni quraydı. Konugatsiyalangan uglerod atomları planarlikdan shetke shıǵıwǵa sp² orbitalları hám p orbitalların p-belgisi orbitalına iye sp 2. 27 orbitalǵa regibridizatsiya qılıw arqalı juwap beredi. P loblari sferaning ishki bólegine qaraǵanda sırtından sırtda keńeyedi jáne bul fullerenning elektronegativ bolıwınıń sebeplerinen biri bolıp tabıladı. Basqa sebep sonda, bos tómende jaylasqan p * orbitallar da joqarı s xarakterge iye.

Fullerendagi qos baylanısıwlar hámmesi birdey emes. Eki gruppanı anıqlaw múmkin: 30 ta [6, 6] qos baylanısıw eki altı múyeshni, 60 [5, 6] baylanısıw altı múyeshtegi hám besmuyishti baylanıstıradı. Ekewinen [6, 6] baylanısıwlar qısqalaw bolıp, kóbirek qos baylanısıw ózgeshelikine iye hám sol sebepli altı múyesh kóbinese siklogeksatrien hám beshburchak pentalin yamasa [5] radialin retinde ańlatıladı. Basqasha etip aytatuǵın bolsaq, fullerendagi uglerod atomları hámmesi konjugatsiyalangan bolsa -de, ústki dúzılıw super aromatik birikpe emes. Rentgen nurları diffraktsiya baylanısıw uzınlıǵı bahaları [6, 6] baylanısıw ushın 139, 1 pm hám [5, 6] baylanısıw ushın 145, 5 pm.

C60 fulleren 60 p elektronǵa iye, biraq jabıq qabıq konfiguratsiyasi 72 elektrondı talap etedi. Fulleren birinshi náwbette K ni payda etiw ushın kaliy menen reaksiyaǵa aralasıp, etiwmey atırǵan elektronlardı alıwǵa ılayıqK</br> K C 6−</br> K duz, keyin bolsa K</br> K C 12−</br> K Bul birikpede tiykarǵı molekulada baqlanǵan baylanısıw uzınlıǵı almasınıwı joǵalǵan.

 Fulleren reaksiyaları 
Fullerenlar elektrofil retinde reaksiyaǵa kirisiwedi. Qosımsha háreketlendiriwshi kúsh qos baylanısıwlar tóyingan bolsa, deformatsiyani saplastırıw bolıp tabıladı. Reaksiyanıń bul túrinde tiykarǵı funksiyalaw dárejesi, yaǵnıy monoqóshilish yamasa kóp qosıw hám kóp qosılǵan táǵdirde olardıń tapologik qatnasları (jańa orınbasarlardıń bir-birine toplanıwı yamasa bir tegis jaylasıwı ) esaplanadı. IUPAC qaǵıydalarına muwapıq, metanofulleren atamaları halqalı jabıq (siklopropan) fulleren tuwındıların hám fulleroiddan ashıq halqalı (metanoannulen) strukturalardı kórsetiw ushın qollanıladı