Triangulén
| Triangulén | |||
| |||
| Más nevek | [3]Triangulén | ||
| Kémiai azonosítók | |||
|---|---|---|---|
| PubChem | 102378663 | ||
| ChemSpider | 58825768 | ||
| |||
| |||
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
| Kémiai képlet | C22H12 | ||
| Moláris tömeg | 276,33 g/mol | ||
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |||
A triangulén (más néven Clar-szénhidrogén) a legegyszerűbb triplett alapállapotú polibenzoid.[1] Biradikális, képlete C22H12.[2] Először a cseh Erich Clar feltételezte létét 1953-ban.[3] Első igazolt szintézise a Nature Nanotechnology 2017. februári számában jelent meg egy David Fox és Anish Mistry által vezetett projektben a Warwicki Egyetemnél az IBM közreműködésével.[4] Más, japán kutatók által végzett kísérletek csak szubsztituált triangulénszármazékok előállításában voltak sikeresek.[5]
Egy 6 lépéses szintézis két dihidrotriangulén-izomert adott, melyeket xenonra vagy rézre vittek fel. A kutatók pásztázó alagútmikroszkópot és atomi erejű mikroszkópot (STM/AFM) az egyes hidrogénatomok eltávolításához. A létrehozott molekula stabil maradt alacsony hőmérsékleten és nyomáson 4 napig, ami lehetővé tette a vizsgálatát STM/AFM-mel.[4]
[n]Triangulének[szerkesztés]
A triangulén az [n]triangulének általánosabb osztályának tagja, ahol n a molekula élén lévő hatszögek száma. Így a triangulén a [3]triangulén.
Elmélet[szerkesztés]
Az [n]triangulének molekulapályáinak leírása szerint[6] az [n]triangulének n–1 páratlan elektronnal rendelkeznek n–1 nem kötő állapotban. Az elektron–elektron kölcsönhatásokat belevéve az elmélet szerint[6][7][8] az [n]triangulének alapállapota . Tehát a [3]triangulénhez alapállapot tartozik. Az intramolekuláris csere a triangulénben, mely az alap- és az gerjesztett állapot közti energiakülönbséget határozza meg, feltehetően a legnagyobb[9] policiklusos aromás szénhidrogén diradikálisok közt a páratlan elektronok hullámfüggvényének átfedése miatt.
Az [n]triangulének alapállapotú spinjét magyarázza[6] Elliot H. Lieb tétele, mely a Hubbard-modell alapállapoti spinjéhez kapcsolódik kétrészes rácsban.[10]
Kísáréetek[szerkesztés]
Ultraalacsony nyomáson végzett felszíni [n]triangulén-szintézisek ismertek n = 3,[4] 4,[11] 5[12] és 7[13] (az eddigi legnagyobb trianulénhomológ) esetén. Ezenkívül [3]trianguléndimerek szintéziséről is beszámoltak,[14] ahol a rugalmatlanelektronalagút-spektroszkópia erős antiferromágneses kapcsolatot mutat a triangulének közt. 2021-ben egy nemzetközi kutatócsapat [3]triangulén-alapú kvantumspinláncokat jelentett be aranyfelületen,[15] ahol a spinfrakciók és a Haldane-rés is megfigyelhetők voltak.
Jegyzetek[szerkesztés]
- ↑ biradical, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry
- ↑ triangulene | C22H12 | ChemSpider. www.chemspider.com . (Hozzáférés: 2017. február 19.)
- ↑ (2017. február 1.) „Elusive triangulene created by moving atoms one at a time”. Nature 542 (7641), 284–285. o. DOI:10.1038/nature.2017.21462. PMID 28202993.
- ↑ a b c (2017. április 1.) „Synthesis and characterization of triangulene”. Nature Nanotechnology 12 (4), 308–311. o. DOI:10.1038/nnano.2016.305. PMID 28192389.
- ↑ (2011) „Synthetic organic spin chemistry for structurally well-defined open-shell graphene fragments”. Nature Chemistry 3 (3), 197–204. o. DOI:10.1038/nchem.985. PMID 21336324.
- ↑ a b c (2007. október 23.) „Magnetism in Graphene Nanoislands”. Physical Review Letters 99 (17), 177204. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.99.177204. PMID 17995364.
- ↑ (2008. január 1.) „Graphene NanoFlakes with Large Spin”. Nano Letters 8 (1), 241–245. o. DOI:10.1021/nl072548a. PMID 18052302.
- ↑ (2009. december 10.) „Magnetism and Correlations in Fractionally Filled Degenerate Shells of Graphene Quantum Dots”. Physical Review Letters 103 (24), 246805. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.103.246805. PMID 20366221.
- ↑ (2019. szeptember 11.) „Exchange Rules for Diradical π-Conjugated Hydrocarbons”. Nano Letters 19 (9), 5991–5997. o. DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01773. PMID 31365266.
- ↑ (1989. március 6.) „Two theorems on the Hubbard model”. Physical Review Letters 62 (10), 1201–1204. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.62.1201. PMID 10039602.
- ↑ (2019. július 10.) „Synthesis and Characterization of π-Extended Triangulene”. Journal of the American Chemical Society 141 (27), 10621–10625. o. DOI:10.1021/jacs.9b05319. PMID 31241927.
- ↑ (2019. július 1.) „Atomically precise bottom-up synthesis of π-extended [5]triangulene”. Science Advances 5 (7), eaav7717. o. DOI:10.1126/sciadv.aav7717. PMID 31360763.
- ↑ (2021) „Synthesis and characterization of [7]triangulene”. Nanoscale 13 (3), 1624–1628. o. DOI:10.1039/d0nr08181g. PMID 33443270.
- ↑ (2020. július 13.) „Collective All‐Carbon Magnetism in Triangulene Dimers”. Angewandte Chemie International Edition 59 (29), 12041–12047. o. DOI:10.1002/anie.202002687. PMID 32301570.
- ↑ (2021. október 13.) „Observation of fractional edge excitations in nanographene spin chains”. Nature 598 (7880), 287–292. o. DOI:10.1038/s41586-021-03842-3. PMID 34645998.
További információk[szerkesztés]
