Atoms and Molecules Within Fullerenes

富勒烯内的原子和分子

基本信息

  • 批准号:
    0071379
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 39.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2000-07-01 至 2003-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With this renewal award, the Organic and Macromolecular Chemistry Program continues its support for the work of Drs. Martin Saunders and James R. Cross of the Department of Chemistry at Yale University in New Haven, Connecticut. The work builds on the seminal discovery that noble gas atoms, and small molecules like N2 and CO, can be trapped inside the carbon atom cages of fullerenes. The trapped atoms and molecules perturb the cages, and in some cases provide valuable spectroscopic handles for monitoring chemical reactions occuring on the outside faces of the cages. Particularly useful in this regard has been trapped 3He, since this isotope of helium has a nuclear spin of 1/2 and can be readily detected by NMR. These endohedral fullerenes are of the type 3He@Cn, where n=60, 70, and 84. Work during the next period will focus on using 3He nuclear magnetic resonance to follow the separation and purification of the isomers of 3He@C70 and 3He@C84. Methods for removal of the helium atom from the carbon cages will also be investigated, potentially providing a way to supply pure isomers of the C70 and C84 fullerenes for further chemical studies. The PIs have initiated a large number of collaborative research efforts with others who are using the new compounds to investigate their chemistry and potential applications, which range from geochemistry to medicine.
有机化学和高分子化学项目继续支持康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学化学系马丁·桑德斯博士和詹姆斯·R·克罗斯博士的工作。这项工作建立在一项开创性发现的基础上,即惰性气体原子以及像氮气和一氧化碳这样的小分子可以被困在富勒烯的碳原子笼中。被捕获的原子和分子扰乱了笼子,在某些情况下,为监测笼子外表面发生的化学反应提供了有价值的光谱手柄。在这方面特别有用的是被捕获的3He,因为这种氦的同位素具有1/2的核自旋,可以很容易地被核磁共振检测到。这些内面体富勒烯是3He@CN类型的,其中n=60、70和84。下一阶段的工作将集中在利用3He核磁共振跟踪3He@C70和3He@C84异构体的分离纯化。还将研究从碳笼中去除氦原子的方法,可能为进一步的化学研究提供一种提供C70和C84富勒烯的纯同分异构体的方法。私人投资机构已经与其他使用新化合物的人开始了大量的合作研究工作,以调查其化学和潜在的应用,从地球化学到医学。

项目成果

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