Возможные аллотропные модификации углерода

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1705
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение amge » Пн авг 27, 2012 4:11 pm

Хитрые китайцы придумали нечто новенькое.
C-T12.cif
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10340
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Гесс » Пт сен 14, 2012 11:20 am

Тема вроде не совсем мертвая, попробую и я высунуться.
Дело было вечером, делать было нечего. Внезапно в окно влезло вот это:
qwertb.mol
Я даже не могу понять к какому классу оно относится. Оно типа неплоское но бесконечное только двумерно.
Пирамидальные углероды я вижу, сверхсвойств от него не требую, но мнения было бы интересно послушать.
Если какие-то идеи будут, возможно я это даже зачем-то посчитаю.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1705
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение amge » Пт сен 21, 2012 7:57 am

Гесс, такие пирамидальные углероды, наверное, не смогут существовать.
Оптимизация вашего олигомера мопаком (RM1) дала вот такую поликарбеновую структуру с фрагментом нанотрубки (HEAT OF FORMATION = 2861 KCAL/MOL):
qwertb.0001.xyz
Оптимизация DFT вылетела, тоже успев перед этим порвать изрядное количество связей и понизив энергию на 4000 ккал.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10340
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Гесс » Пт сен 21, 2012 10:14 am

С одной стороны конечно жалко, а с другой - ну и фиг с ним. Нас ждут другие великие тела )))


Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1705
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение amge » Чт окт 11, 2012 3:58 pm

Все новые и новые "углероды"... Их уже с десяток насчитали. Интересно было бы собрать все в одном месте и показывать через jmol.

На сайте у Оганова еще есть работы по углероду (молодец, выкладывает свои статьи в свободный доступ).

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10340
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Гесс » Чт окт 11, 2012 6:43 pm

Думаю уже не десяток а намного больше.
Десяток думаю одних sp3 наберется, а там где sp2 там вообще ужас.
Собрать в одном месте идея хорошая. Только я бы предпочел элементарные ячейки, которые должны являться каркасными алканами (я каркасник по образованию).
А в отношении свободного доступа + а право на это он имеет?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10340
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Гесс » Чт окт 11, 2012 6:57 pm

алмаз - адамантан
лонсадейлит - айсеан
bct C4 http://static.msi.umn.edu/rreports/2009/99.pdf
bcc 8
ректангулан http://www.lib.csu.ru/vch/163/003.pdf
суперкубан
супертетраэдран T-carbon
суперпризман С8
вот эти перлы Оганова (+3)

Арно
Сообщения: 21
Зарегистрирован: Сб окт 09, 2010 3:24 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Арно » Пт ноя 23, 2012 10:00 pm

Тимурбай писал(а):Фуллерены, графен и нанотрубки - это молекулы с избыточной поверхностной энергией, их относят к новым аллотропным модификациям углерода. Есть еще наноалмазы, но их пока относят просто к маленьким алмазам.
Однако в построении молекул из углерода есть ряд законов которые нарушить нельзя:
если молекула имеет плоскостную структуру, то она должна иметь шестиугольные элементы, а не четырехугольные и восмиугольные. Четырехугольные и восмиугольные конструкции противоречат концепции ароматичности, а значит молекулы не будут стабильны.
Структуру посмотрел:
tetracarb.png
Вы повернули по сути дела в графите кольцо, для сшивания слоев. Но как известно при коденсации бензольные кольца, уменьшая энергию, стремяться уложиться в одной плоскости, для максимального перекрывания пи-электронного облака.
При повороте у вас получилась спиросвязь - связь образуемая атомом, являющимся единственным членом двух колец.
В таком случае подобная конструкция будет устойчива лишь образуя плоскость, как в графите. В вашем случае при вынужденной перпендикулярной ориентации спиросвязь будет слабой, а значит и соединение нестабильным. Даже если и удасться синтезировать, то особенными характеристиками отличаться не будет.
Не стабильны не значит не возможны - C8H8 - существует, но стабильностью не отличается и по возможности реагирует с другими веществами даже быстрее алкенов.
Не считайте меня жутким скептиком, не так давно появился термин дизайн молекул, затрагивающий вначале геометрическое описание молекулы, с точки зрения правильности формы,а затем и их синтез. Но при подобном конструировании необходимо опираться не только на геометрически правильные формы, но и знание химии (валентностей у углерода не может быть пять)
Глиттер (glitter) структура предложенная M.J. Bucknum и R. Hoffmann в 1994.
Литература по теме:
Bucknum M.J. Effects of spiroconjugation in the electronic band structure of glitter // Carbon 1997, Vol. 35, No.1, pp.1-16.
M e r z K . M . , J r . , H o f f m a n n R . , B a l a b a n A . T . // J. Am. Chem. Soc., 1987. V. 109. P. 6742.
Hoffmann R., Hughbanks T., Kertesz M., Bird P.H. // J. Am. Chem. Soc. 1983. V. 105. P. 4831.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1705
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение amge » Сб ноя 09, 2013 8:48 am

Появилась работа (теоретическая), авторы которой утверждают, что они изобрели "металлический углерод", обещающий быть стабильным при обычных условиях. По крайней мере одна из их структур (Т6) до боли напоминает одну из обсуждавшихся здесь. Может кто-нибудь по данным приложенной статьи соорудить cif-файл, чтобы более пристально посмотреть?

Что-то не хочет форум прикладывать файл (размер великоват?). Поэтому выкладываю у себя статью и SI к ней.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2508
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Droog_Andrey » Сб ноя 09, 2013 9:39 am

Ну их T6 - это ровненько тот же самый углерод, который я предложил три года назад: viewtopic.php?f=10&t=57293#p414982

Причём оказалось, что структура известна с 1994 года: http://dx.doi.org/10.1021/ja00104a027

Но сослаться на эту статью авторы не соизволили.
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10340
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Гесс » Чт фев 11, 2016 6:36 pm

В общем я планировал пост в антихимию, но имхо он получился слишком развернутым, поэтому воткну сюда:

На сегодня найдены:
Алмаз, Графит, Лонсдалеит
+ Аморфный углерод если считать его самостоятельной формой
+ Фуллерен если считать спектры в межзвездном газе

Получены искуственно (можно пощупать):
bcc-углерод (он же С8 или кубический, он же суперкубан), описан в малом числе публикаций, но существование не оспаривается.
карбин (линейный углерод), существование активно оспаривается
графен (если считать его формой независимой от графита)
нанотрубки (а также наноконусы, пиподы и близкие к ним структуры. Последние разработки позволяют синтезировать нанотрубки заданной хиральности и диаметра в зависимости от зародыша с хорошей селективностью)
несколько фуллеренов бОльших чем С60
полимерные фуллериты, астралены, стеклоуглерод, углеродная нанопена, нанопористый углерод, если считать их самостоятельными формами и игнорировать отсутствие структуры.
Q-углерод, M-углерод, Шаоит (чаоит) - эта троица выглядит очень подозрительно несмотря на немногочисленные утверждения об их синтезе, по M-углероду есть несколько серьезных работ, но структуры не видел.

Почти синтезированы:
С2, С3 (детектированы в углеродной плазме, но там можно что угодно выловить)
С20 додекаэдрен (детектирован масспектро)
Графон (невозможно снять с подложки, принципиальное ограничение)
Графдиины (некоторый прогресс в этом направлении есть, но продукт по прежнему представляет собой кашу)

Предсказана возможность существования:
Несколько десятков фаз, из которых перечислю наиболее известные или примечательные:
Малые углеродные кластеры: кубический С8 как молекула в газе, "призман Опенова" С8, циклооктатетраин С8, почти стабильныt C32 и С36.
Кристаллические структуры: bct-углерод, супертетраэдран Опенова (он же T-углерод), пентаграфен, pha-графен, граф Лавеса (он же K4 и еще минимум 4 названия), шварцит и шварцитоподобные системы, геккелиты (haeckelites), сетки полученные внедрением между атомами алмаза и других форм ацетиленовых фрагментов.

Набивать ссылки на все это мне лень, около 80% можно почерпнуть с https://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_carbon

NikolaySV
Сообщения: 383
Зарегистрирован: Пн сен 28, 2015 5:53 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение NikolaySV » Чт фев 11, 2016 7:03 pm

Надо ловить не тот углерод, что ползает и летает, а тот, что плавает.

Аватара пользователя
maks
Сообщения: 13407
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 3:32 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение maks » Пт фев 12, 2016 1:02 am

за фуллерен получили нобеля , а это было оправдано коллеги на ваш взгляд ?
он химик, он ботаник-князь Федор , мой племянник

Cherep
Сообщения: 22507
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Cherep » Пт фев 12, 2016 3:29 pm

уж если за лженаучные терии давали, то "за фуллерен" всяко можно

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 10340
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Гесс » Пт фев 12, 2016 4:05 pm

С другой стороны это был выстрел "одного процента везения". 10 лет утомительного карабкания к цели там не припоминается. И синтеза как такового там неахти.
Я на прошлой неделе смотрел презентацию человека который уже минимум несколько лет пытается сварить графдииновую пленку или чтото похожее (не факт что он первый в докладывавшейся группе). Меняются субстраты, подложки, подходы... пока до красивого ровного поля ему как до неба рачки. И почему то мне думается что если он сварит и продукт не найдет применения (лонсдалеит например не нашел), то нобеля ему за это не дадут. Несмотря на то что и новая форма углерода и красиво и вообще открывает поле подобных чудес.
За карбин (буде его существование однажды безоговорочно доказано) думаю тоже ничего не будет. Как и за додекаэдран не было. В том что фуллерен обладает практически полезными свойствами заслуги первооткрывателей нет. В том что его счас можно варить много и дешево - их заслуга дискуссионна

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1705
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение amge » Сб фев 13, 2016 11:46 am

Гесс писал(а):В общем я планировал пост в антихимию, но имхо он получился слишком развернутым, поэтому воткну сюда:
Гесс, спасибо, отличный миниобзорчик.
maks писал(а):за фуллерен получили нобеля , а это было оправдано коллеги на ваш взгляд ?
По моему, если уж за графен (вполне тривиальный и очевидный "кусочек" графита) дали, то за фуллерен (нечто принципиально новое с потрясающей эстетикой) тем более...

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2508
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Droog_Andrey » Сб фев 13, 2016 3:23 pm

Странная логика. Тогда давайте и за 100500 модификаций серы тоже по Нобелю за каждую :)
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
maks
Сообщения: 13407
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 3:32 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение maks » Сб фев 13, 2016 9:10 pm

+1, эстетика есть
а пользы я так и не понял какая особая
он химик, он ботаник-князь Федор , мой племянник

Аватара пользователя
oyar
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт янв 28, 2016 3:27 am

Re: Карбин

Сообщение oyar » Вс фев 14, 2016 4:57 pm

Арно писал(а):Единичную ячейку моей структуры я рассматривал в таком виде:
Изображение
Строго говоря это не является единичной структурой, а взята для понимания структуры.
(1-2)=(3-4)=(4-5)=(1-6)=(4-7)=(8-9)=(9-10)=(4-11)=a - длинна одинарной связи.
(2-3)=(5-6)=(7-8)=(10-11)=b - длинна двойной связи.
Координаты атомов в структуре.

N ________X ________Y _______ Z
1 ________ 0 _______ 0________0
2 ________a*cos()____0_______ a*sin()
3 ________a*cos()___0________a*sin()+b
4 ________0________0________ 2*a*sin()+b
5 ________-a*cos()__ 0________a*sin()+b
6 ________-a*cos()__ 0 _______a*sin()
7 ________ 0 ________a*cos()___3*a*sin()+b
8 ________0________a*cos()___3*a*sin()+2*b
9 ________0 ________0________ 4*a*sin()+2*b
10 ______0________-a*cos()____3*a*sin()+2*b
11 ________0________-a*cos()___3*a*sin()+b
Шаг решетки по X = 2*L*( a*cos()) где L=0,1,2…
Шаг решетки по Y = 2*M*( a*cos()) где M=0,1,2…
Шаг решетки по Z = N*(4*a*sin()+2*b) где N=0,1,2…

Если рассматривать объемную структуру в проекциях на плоскости XY, XZ, YZ то она будет выглядеть следующим образом:

Изображение
Вот похожая (эта - ?) структура - опубликована в 2013 году.

http://polit.ru/news/2013/11/08/ps_carbon/

(Думаю, рано или поздно все возможные структуры опубликуют)
нет у человека большего врага, чем он сам.

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя