|
Химия фуллеренов и их производных
ВЭЖХ
Основные направления исследований:
хроматографический анализ и препаративное разделение с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)
Объекты исследований:
Фтор-, хлор-, бром-, трифторметил- и пентафторэтилпроизводные фуллеренов, а также соединения фуллеренов, получаемые в результате реакций циклоприсоединения.
Методы исследования:
Применяемая аппаратура:
Высокоэффективный жидкостной хроматограф Waters, укомплектованный следующими компонентами: 1) Изократический ВЭЖХ насос с объемом петли для ввода образца 20 мкл.
2) Двухволновой детектор поглощения УФ-видимого диапазона (190 - 700 нм)
3) Cosmosil Buckyprep 10 мм x 250 мм ВЭЖХ колонка
Высокоэффективный жидкостной хроматограф Agilent 1100, укомплектованный следующими компонентами: 1) Кватернарный градиентный насос
2) Детектор поглощения УФ-видимого диапазона (190-900 нм) с диодной матрицей
3) Система термостатирования колонок, автоматическая система дегазации элюента
4) Cosmosil Buckyprep 4,6 мм x 250 мм ВЭЖХ колонка
Достигнутые результаты:
В большинстве случаев при функционализации фуллеренов продуктом реакции является не индивидуальное вещество, а сложная смесь, имеющая различный молекулярный и изомерный состав. Особенно эта проблема актуальна для производных фуллерена, содержащих атомы фтора - полифторфуллеренов, трифторметил- и пентафторэтилфуллеренов. Единственным способом, применимым в данном случае для разделения этих соединений, является метод ВЭЖХ (высокоэффективной жидкостной хроматографии). С его помощью впервые было осуществлено разделение смесей многих новых производных фуллеренов, а также выделено из смесей в препаративных количествах множество новых соединений - полифторфуллеренов, трифторметил- и пентафторэтилфуллеренов общей формулы C60Fn, n=2-46, C60(CF3)n, n=2-18, C70(CF3)n, n=2-20, C60(C2F5)n, n=8-10. Это уже позволило проводить дальнейшие спектроскопические исследования, а также изучать индивидуальные соединения с помощью метода рентгеноструктурного анализа (в том числе с использованием синхротронного излучения). Помимо этого метод ВЭЖХ является мощным аналитическим инструментом, позволяющим качественно, а в некоторых случаях и количественно, оценить состав смесей производных фуллеренов C60/C70. Для данных соединений особенно эффективным представляется сочетание методов ВЭЖХ и МАЛДИ масс-спектрометрии. Так, на этой основе были разработаны методики анализа смесей фтор- и трифторметилпроизводных фуллеренов C60 и C70. В качестве основных работ, в которых достаточно подробно описано применение метода ВЭЖХ при разделение смесей производных фуллеренов, можно привести следующие публикации: 1) A.A. Goryunkov, I.E. Kareev, I.N. Ioffe, A.A. Popov, I.V. Kuvychko, V.YU. Markov, I.V. Goldt, A.S.Pimenova, M.G. Serov, S.M. Avdoshenko, P.A. Khavrel, L.N. Sidorov, S.F. Lebedkin, Z. Mazej, B. Zemva, S.H. Strauss, O.V. Boltalina. Reaction of C60 with KMnF4. Isolation and characterization of a new isomer of C60F8 and re-evaluation of the structures of C60F7(CF3) and the known isomer of C60F8. J. Fluorine Chem., 2006, 127, 1423-1435. 2) D.V. Ignat`eva, A.A. Goryunkov, N.B. Tamm, I.N. Ioffe, S.M. Avdoshenko, L.N. Sidorov, A. Dimitrov, E. Kemnitz, S.I. Troyanov. Preparation, crystallographic characterization and theoretical study of the two isomers of C70(CF3)12. Chem. Commun., 2006, 1778-1780. 3) A.S. Pimenova, A.A. Kozlov, A.A. Goryunkov, V.Yu. Markov, P.A. Khavrel, S.M. Avdoshenko, I.N. Ioffe, S.G. Sakharov, S.I. Troyanov, and L.N. Sidorov. Synthesis and characterization of difluoromethylene-homo[60]fullerene, C60(CF2). Chem. Commun., 2007, 374-376.
|
