Во хемијата, **дијамантоидите** се варијанти на молекулата на јаглерод во облик на кафез позната како адамантан (C 10 H 16 ), најмалата единица кафез структура на дијамантската кристална решетка. Дијамантоидите познати и како **нанодијаманти** или **кондензирани адамантани** може да вклучуваат еден или повеќе кафези (адамантан, дијамантан, триамантан и повисоки полимантани), како и бројни изомерни и структурни варијанти на адамантани и полимантани. Овие дијамантоиди природно се појавуваат во нафтените наслаги и се екстрахирани и прочистени во големи чисти кристали на молекули на полимантан кои имаат повеќе од десетина кафези од адамантан по молекула. Овие видови се од интерес како молекуларни апроксимации на дијамантската кубна рамка, која завршува со C−H врски. **Циклохексамантанот** може да се смета како дијамант со големина на нанометар од приближно 5,6⋅10-22 грами.

Примери
-------

Diamondoids, from left to right adamantane, diamantane, triamantane and one isomer of tetramantane Дијамантоиди, од лево кон десно адамантан, дијамантан, триамантан и еден изомер на тетрамантан
Примерите вклучуваат:

* Адамантан (C 10 H 16 )
* Iceane (C 12 H 18 )
* BC-8 (C 14 H 20 )
* Дијамантан (C 14 H 20 ) исто така *дијадамантан*, два кафези споени со лице
* Триамантан (C 18 H 24 ), исто така, *триадамантан*. Дијамантанот има четири идентични страни на располагање за прицврстување на нова единица C 4 H 4 .
* Изотерамантан (C 22 H 28 ). Триамантанот има осум страни на кои може да се додаде нова единица C 4 H 4 што резултира со четири изомери. Еден од овие изомери покажува спирален пресврт и затоа е прохирален. Енантиомерите <i id="mwPw">P</i> и <i id="mwQA">M</i> се одвоени.
* Пентамантанот има девет изомери со хемиска формула C26H32 и уште еден пентамантан постои со хемиската формула C25H30
* Циклохексамантан (C26H30 )
* Супер-адамантан (C30H36 )

Еден тетрамантански изомер е најголемиот дијамантоид досега подготвен со органска синтеза со помош на кетокарбеноидна реакција за прицврстување на циклопентански прстени. Подолги дијамантоиди се формирани од дијамантанска дикарбоксилна киселина. Првата изолација на широк опсег на дијамантоиди од нафтата се случила по следните чекори: вакуумска дестилација над 345 °C, еквивалентна атмосферска точка на вриење, потоа пиролиза на 400 до 450 °C со цел да се отстранат сите недијамантоидни соединенија (дијамантоидите се термодинамички многу стабилни и ќе ја преживеат оваа пиролиза), а потоа и серија техники за сепарација со течна хроматографија со високи перформанси.

Во една студија, соединението на тетрамантан е опремено со тиолски групи на позициите на мостовите. Ова овозможува нивно прицврстување на златна површина и формирање на самосклопени еднослоеви (дијамант-на-злато). Дополнително, функционализираните дијамантоиди ( адамантани ) се предложени како молекуларни градежни блокови за самосклопени молекуларни кристали.

Органската хемија на дијамантоидите се протега дури и до *пентамантанот*. Медијалната положба (основата) во оваа молекула (изомерот [1(2,3)4]пентамантан) се пресметува за да се добие поповолнакарбокација од апикалната положба (горе) и едноставното бромирање на пентаман *1* со бром исклучиво го дава медијалниот бромо дериват *2* кој при хидролиза во вода и DMF го формира алкохолот *3* .

Pentamane chemistry Хемија на пентаман
Спротивно на тоа, нитроксилацијата на *1* со азотна киселина го дава апикалниот нитрат *4* како посредник кој се хидролизира на апикалниот алкохол *5* поради поголемата стерична побарувачка на електрофилно активните NO−  
2HNO+  
3 видови. Овој алкохол може да реагира со тионил бромид до бромидот *6* и во серија чекори (не прикажани) со соодветниот тиол. Пентамантанот исто така може да реагира со тетрабромометан и тетра- <i id="mwiw">n</i> -бутиламониум бромид (TBABr) во реакција на слободните радикали на бромидот, но без селективност.

Потекло и појава
----------------

Дијамантоидите се наоѓаат во зрели нафтени течности со висока температура (испарливи масла, кондензати и влажни гасови). Овие течности може да имаат до една лажица дијамантоиди по американски галон (3,78 литри). Преглед на Мело и Молдаван во 2005 година покажал дека иако јаглеродот во дијамантите не е од биолошко потекло, дијамантоидите пронајдени во нафтата се составени од јаглерод од биолошки извори. Ова било утврдено со споредување на односот на присутните јаглеродни изотопи.

Оптички и електронски својства
------------------------------

Оптичката апсорпција за сите дијамантоиди лежи длабоко во ултравиолетовиот спектрален регион со празнини во оптичкиот опсег околу 6 електронволти и повисоки. Откриено е дека спектарот на секој дијамантоид ја одразува неговата индивидуална големина, форма и симетрија. Поради нивната добро дефинирана големина и структура, дијамантоидите служат и како модел систем за електронски пресметки на структурата.

Многу од оптоелектронските својства на дијамантоидите се определени со разликата во природата на највисоките и најниските незафатени молекуларни орбитали: првата е масовна состојба, додека втората е површинска состојба. Како резултат на тоа, енергијата на најниската неокупирана молекуларна орбитала е приближно независна од големината на дијамантоидот.

Откриено е дека дијамантоидите покажуваат негативен афинитет на електрони, што ги прави потенцијално корисни во уредите за емисија на електрони .

Наводи
------

1. 1 2  Dahl, J. E.; Liu, S. G.; Carlson, R. M. K. (3 January 2003). „Isolation and Structure of Higher Diamondoids, Nanometer-Sized Diamond Molecules". *Science*. **299**: 96–99. doi:10.1126/science.1078239. PMID 12459548.
2. ↑  Dahl, J. E. P.; Moldowan, J. M.; Peakman, T. M.; Clardy, J. C.; Lobkovsky, E.; Olmstead, M. M.; May, P. W.; Davis, T. J.; Steeds, J. W. (2003). „Isolation and Structural Proof of the Large Diamond Molecule, Cyclohexamantane (C26H30)". *Angewandte Chemie International Edition*. **42** (18): 2040–2044. doi:10.1002/anie.200250794. PMID 12746817.
3. ↑  Burns, W.; McKervey, M. A.; Mitchell, T. R.; Rooney, J. J. (1978). „A New Approach to the Construction of Diamondoid Hydrocarbons. Synthesis of *anti*-Tetramantane". *Journal of the American Chemical Society*. **100** (3): 906–911. doi:10.1021/ja00471a041.
4. ↑  Zhang, J.; Zhu, Z.; Feng, Y.; Ishiwata, H.; Miyata, Y.; Kitaura, R.; Dahl, J. E.; Carlson, R. M.; Fokina, N. A. (Mar 25, 2013). „Evidence of diamond nanowires formed inside carbon nanotubes from diamantane dicarboxylic acid". *Angewandte Chemie International Edition*. **52** (13): 3717–3721. doi:10.1002/anie.201209192. PMID 23418054.
5. ↑  Tkachenko, Boryslav A.; Fokina, Natalie A.; Chernish, Lesya V.; Dahl, Jeremy E. P.; Liu, Shenggao; Carlson, Robert M. K.; Fokin, Andrey A.; Schreiner, Peter R. (2006). „Functionalized Nanodiamonds Part 3: Thiolation of Tertiary/Bridgehead Alcohols". *Organic Letters*. **8** (9): 1767–70. doi:10.1021/ol053136g. PMID 16623546.
6. ↑  Markle, R. C. (2000). „Molecular building blocks and development strategies for molecular nanotechnology". *Nanotechnology*. **11** (2): 89. Bibcode:2000Nanot..11...89M. doi:10.1088/0957-4484/11/2/309.
7. ↑  García, J. C.; Justo, J. F.; Machado, W. V. M.; Assali, L. V. C. (2009). „Functionalized adamantane: building blocks for nanostructure self-assembly". *Physical Review B*. **80** (12): 125421. arXiv:1204.2884. Bibcode:2009PhRvB..80l5421G. doi:10.1103/PhysRevB.80.125421.
8. ↑  Garcia, J. C.; Assali, L. V. C.; Machado, W. V. M.; Justo, J. F. (2010). „Crystal engineering using functionalized adamantane". *J. Phys.: Condens. Matter*. **22** (31): 315303. arXiv:1204.2863. Bibcode:2010JPCM...22E5303G. doi:10.1088/0953-8984/22/31/315303. PMID 21399359.
9. ↑  Fokin, Andrey A.; Schreiner, Peter R.; Fokina, Natalie A.; Tkachenko, Boryslav A.; Hausmann, Heike; Serafin, Michael; Dahl, Jeremy E. P.; Liu, Shenggao; Carlson, Robert M. K. (2006). „Reactivity of [1(2,3)4]Pentamantane (Td-Pentamantane): A Nanoscale Model of Diamond". *The Journal of Organic Chemistry*. **71** (22): 8532–8540. doi:10.1021/jo061561x. PMID 17064030.
10. ↑  Mello, M. R.; Moldowan, J. M. (2005). „Petroleum: To Be Or Not To Be Abiogenic". *Search and Discovery*.
11. ↑  Landt, L.; Klünder, K.; Dahl, J. E.; Carlson, R. M. K.; Möller, T.; Bostedt, C. (2009). „Optical Response of Diamond Nanocrystals as a Function of Particle Size, Shape, and Symmetry". *Physical Review Letters*. **103** (4): 047402. Bibcode:2009PhRvL.103d7402L. doi:10.1103/PhysRevLett.103.047402. PMID 19659398.
12. ↑  Vörös, M.; Gali, A. (2009). „Optical absorption of diamond nanocrystals from *ab initio* density-functional calculations". *Physical Review B*. **80** (16): 161411. Bibcode:2009PhRvB..80p1411V. doi:10.1103/PhysRevB.80.161411.
13. 1 2  Drummond, N. D.; Williamson, A. J.; Needs, R. J.; Galli, G. (2005). „Electron emission from diamondoids: a diffusion quantum Monte Carlo study". *Physical Review Letters*. **95** (9): 096801–096804. arXiv:0801.0381. Bibcode:2005PhRvL..95i6801D. doi:10.1103/PhysRevLett.95.096801. PMID 16197235.
14. ↑  Willey, T. M.; Bostedt, C.; van Buuren, T.; Dahl, J. E.; Liu, S. G.; Carlson, R. M. K.; Terminello, L. J.; Möller, T. (2005). „Molecular Limits to the Quantum Confinement Model in Diamond Clusters". *Physical Review Letters* (Submitted manuscript). **95** (11): 113401–113404. Bibcode:2005PhRvL..95k3401W. doi:10.1103/PhysRevLett.95.113401. PMID 16197003.
15. ↑  Yang, W. L.; Fabbri, J. D.; Willey, T. M.; Lee, J. R. I.; Dahl, J. E.; Carlson, R. M. K.; Schreiner, P. R.; Fokin, A. A.; Tkachenko, B. A. (2007). „Monochromatic Electron Photoemission from Diamondoid Monolayers" (PDF). *Science*. **316** (5830): 1460–1462. Bibcode:2007Sci...316.1460Y. doi:10.1126/science.1141811. PMID 17556579.

Надворешни врски
----------------

* Група за истражување на кластери и нанокристали, Technische Universität Berlin
* Molecular Diamond Technologies, Chevron Texaco
* Нанотехнологијата и доаѓањето на дијамантската ера
* Ласерска Раманска спектроскопија и моделирање на дијамантоиди
* Електронски и оптички својства на дијамантоидите (бесплатно преземање)
* Дијамантоидни молекули: со апликации во биомедицината, науката за материјали, нанотехнологијата и науката за нафта
* Дијамантоидно функционализирани златни нанопразни како сензори за природни, мутирани и епигенетски модифицирани нуклеотиди на ДНК