Structures, Properties, and Growth Process of Endohedral Metallofullerenes
Structures, Properties, and Growth Process of Endohedral Metallofullerenes
批准号:
09440204
负责人:
NAGASE Shigeru
金额:
$8.77万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份:
1997
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1997 至 1998
中文摘要
1. 内嵌金属富勒烯的结构、电子态和成键特征单金属富勒烯的内嵌结构M@C_<82>(M=Ca, Sc.Y。La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Yb和Lu)和二金属富勒烯Sc_2@C_<84>和La_2@C_<80>通过理论预测和实验的密切相互作用揭示。此外,本文还对金属富勒烯的电子密度及其拉普拉斯函数进行了拓扑分析,揭示了金属富勒烯化学键合的一般特征。三金属富勒烯Sc_3@C_<82>的结构和键合研究仍在进行中。封装金属原子的动力学行为通过La_2@C_<80>的13CNMR变温测量,首次发现两个La原子即使在室温下也能在圆形C_<80>笼内带+3电荷循环。这一发现也被变温139La核磁共振测量和理论计算所证实。内嵌金属富勒烯的非常规笼形结构金属原子可以在生长和退火过程中稳定违反富勒烯化学中建立的孤立五边形规则并包含七方环(因此不符合富勒烯的传统定义)的非常规结构。作为代表性的例子,Ca@C_<72>和Sc_2@C_<74>已经证明了这一点。内源性金属掺杂杂富勒烯。用一个氮原子代替La@C_<82>和La_2中的一个笼形碳,制备了La@C_<81>N和La_2@C_<79>N。值得注意的是,与C_<81>N和C_<79>N不同,这些la掺杂的杂富勒烯在笼上没有明显的自由基特征。金属富勒烯的笼形结构不一定与最稳定的富勒烯异构体一致,因为金属笼向碳笼的电子转移非常明显。最可能的是,在退火过程中形成了内腔结构。
英文摘要
1. Structures, Electronic States, and Bonding Features of Endohedral MetallofullerenesThe endohedral structures of monometallofullerenes M@C_<82>(M=Ca, Sc.Y.La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Yb, and Lu) and dimetallofullerenes Sc_2@C_<84> and La_2@C_<80> have been disclosed through a close interplay between theoretical prediction and experiment. In addition, a topological analysis of electron density and its Laplacian has been carried out to reveal the general features of chemical bonding in metallofullerenes. The structural and bonding study of the trimetallfullerene Sc_3@C_<82> is still in progress.2. The Dynamic Behaviors of Encapsulated Metal AtomsFrom the variable-temperature 13CNMR measurement of La_2@C_<80>, it has been for the first time found that the two La atoms circulate with +3 charge inside the round C_<80> cage even at room temperature. This finding has been also confirmed by the variab1e-temperature 139La NMR measurement and theoretical calculations.3. Unconventional Cage Structures of Endohedral MetallofullerenesMetal atoms can stabilize unconventional structures which violate the isolated pentagon rule established in fullerene chemistry and contain heptagonal rings (thereby not obeying the traditional definition of fullerenes), during growth and annealing processes. This has been shown for Ca@C_<72> and Sc_2@C_<74>, as representative examples.4. Endohedrallly Metal-Doped Heterofullerenes.An experimental attempt to substitute one cage carbon in La@C_<82> and La_2 by one nitrogen atom has been performed to prepare La@C_<81>N and La_2@C_<79>N.it is noteworthy that these La-doped heterofullerenes have no significant radical character on the cages, unlike C_<81>N and C_<79>N.5. SummaryThe cage structures of metallofullerenes do not necessary coincide with those of the most stable fullerene isomers, because of significant electron transfer from metal to carbon cages. Most Probably, endohedral structures are formed during the annealing process.
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T.Kato, T.Akasaka, K.Kobayashi, S.Nagase, K.Kikuchi, Y.Achiba, T.Suzuki, and K.Yamamoto: ""Chemical Reactivities of Endohedral Metallofullerenes"" J.Phys.Chem.Solids. 58. 1779-1783 (1997)
T.Kato、T.Akasaka、K.Kobayashi、S.Nagase、K.Kikuchi、Y.Achiba、T.Suzuki 和 K.Yamamoto:“内嵌金属富勒烯的化学反应性”J.Phys.Chem.Solids。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
S.Nagase: "Unconventional Cage Structures of Endohedral Metallofullerenes" J.Mol.Struct.(Theochem). 461. 97-104 (1999)
S.Nagase:“内嵌金属富勒烯的非常规笼结构”J.Mol.Struct.(Theochem)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
T.Akasaka: "^<13>C and ^<139>La NMR Studies of La_2@C_<80:>First Evidence for Circular Motion of Metal Atoms in Endohedral Dimetallofullerenes" Angew.Chem.Int.Ed.Engl.36. 1643-1645 (1997)
T.Akasaka:“La_2@C_<80 的^<13>C 和^<139>La NMR 研究:>内嵌二金属富勒烯中金属原子圆周运动的第一个证据”Angew.Chem.Int.Ed.Engl.36。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
T.Kato: "Chemical Reactivities of Endohedral Metallofullerenes" J.Phys.Chem.Solids. 58. 1779-1783 (1997)
T.Kato:“内嵌金属富勒烯的化学反应性”J.Phys.Chem.Solids。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
K.Kobayashi: "Endohedral Metallofullerenes. Are the Isolated Pentagon Rule and Fullerene Structures Always Satisfied?" J.Am.Chem.Soc.119. 12693-12694 (1997)
K.Kobayashi:“内嵌金属富勒烯。孤立的五边形规则和富勒烯结构总是满足吗?”
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 10 条
Structures and Functionalization of Composite Electronic Systems based on Nanomolecules
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批准号:18066017
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$19.39万
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财政年份:2006
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负责人:NAGASE Shigeru
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依托单位:
Theory and Computation methods for the Design and Reaction of Nonomolecules
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批准号:14340225
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$9.47万
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财政年份:2002
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负责人:NAGASE Shigeru
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依托单位:
Molecular Design by Utilizing Heavier Elements and Molecular Size
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批准号:11166254
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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资助金额:$32.26万
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财政年份:1999
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负责人:NAGASE Shigeru
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依托单位:
Theovetical Study of Silicon Clusters and Metal-Containing Carbon Clusters
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批准号:07454184
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$4.1万
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财政年份:1995
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负责人:NAGASE Shigeru
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依托单位:
A Theoretical Study of Compounds Containing Heavier Main Group 14 and 15 Atoms
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批准号:02453020
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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资助金额:$3.26万
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财政年份:1990
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负责人:NAGASE Shigeru
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依托单位:
国内基金
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Rh-N4位点催化醇类氧化反应的微观机制与构效关系研究
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批准号:22302208
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:王翔
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依托单位:
体内亚核小体图谱的绘制及其调控机制研究
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批准号:32000423
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:温增麒
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依托单位:
水稻H3K27me3标记基因的三维基因组结构解析及其调控抽穗期的机理研究
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批准号:32070612
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李兴旺
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依托单位:
稻瘟病菌中蛋白激酶MoCK2参与附着胞极性生长影响致病性的初步探索
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批准号:32060597
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张连虎
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依托单位:
CTCF/cohesin介导的染色质高级结构调控DNA双链断裂修复的分子机制研究
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批准号:32000425
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:寿佳
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依托单位:
一个全基因组尺度示踪染色质环重新生成的方法
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批准号:32070611
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:徐晨欢
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依托单位:
多层次纳米叠层块体复合材料的仿生设计、制备及宽温域增韧研究
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批准号:51973054
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王建锋
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依托单位:
异染色质修饰通过调控三维基因组区室化影响机体应激反应的分子机制
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批准号:31970585
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:卞迁
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依托单位:
骨髓间充质干细胞成骨成脂分化过程中染色质三维构象改变与转录调控分子机制研究
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批准号:31960136
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2019
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负责人:滕兆伟
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依托单位:
染色质三维结构等位效应的亲代传递研究
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批准号:31970586
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:彭城
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依托单位: