Diamantoizi

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Diamantoizii , cunoscuți și sub numele de nanodiamante sau adamantani condensați , sunt molecule de dimensiuni nanometrice , cu o structură tridimensională similară diamantelor . Înțelesul termenului este ușor diferit în domeniul chimic și nanotehnologic .

Chimie

În chimia clasică, termenul diamantoizi se referă la un grup de policicloalcani în care scheletul de carbon formează o structură în cușcă identică cu cea a diamantului. Cel mai simplu dintre acești compuși este adamantanul (C 10 H 16 ), care are cea mai mică structură în cușcă analogă rețelei cristaline a unui diamant. Diamantoizii pot conține una sau mai multe cuști de adamantan topit (diamantan, triamantan și poliametani superiori) sau pot fi variante ale structurii sau izomerismului adamantanilor și poliametanilor. Aceste specii sunt interesante ca molecule similare cu structura cubică a diamantului, dar spre deosebire de diamant ele se termină cu legături C - H.

Diamantoizii apar în mod natural în câmpurile petroliere, din care molecule cu mai mult de o duzină de cuști de adamantan au fost extrase și purificate, obținând cristale mari. [1] Ciclohexamantanul poate fi considerat un diamant de dimensiuni nano cu o masă de aproximativ 5,6 x 10 −22 g . [2]

Exemple de structuri diamantoide: 1 adamantan, 2 diamante, 3 triamantane, 4 un izomer tetramantan

Omologii adamantanului constituie o serie omologă de policicalcani cu formula empirică generală C 4n + 6 H 4n + 12 = C m H m + 6 (n = numărul de unități de formulă adamantan; m = numărul de atomi de carbon din moleculă).

Exemple de diamante:

  • n = 1 → Adamantan (C 10 H 16 )
  • n = 1,5 → Iceano (C 12 H 18 )
  • n = 2 → BC-8 (C 14 H 20 )
  • n = 2 → Diamantan (C 14 H 20 ) sau diadamantan , două cuști fuzionate printr-o singură față
  • n = 3 → Triamantan (C 18 H 24 ) sau triadamantan . Diamantul are patru fețe identice în care poate fi ancorată o unitate suplimentară C 4 H 4
  • n = 4 → Isotetramantan (C 22 H 28 ). Triamantane are opt fețe pentru a putea conecta o nouă unitate C 4 H 4 , rezultând patru izomeri posibili. Unul dintre acești izomeri are o răsucire elicoidală și, prin urmare, este prociral . Enantiomerii P și M au fost separați.
  • n = 5 → Pentamantan (C 26 H 32 ). Cu această formulă există 9 izomeri; atunci există o pentaamantane suplimentar cu formula generală C 25 H 30
  • n = 6 → Superadamantan (C 30 H 36 )

Dincolo de n = 5 formula generală nu mai este valabilă, deoarece există structuri cu o anumită dispunere a atomilor care au nevoie de mai puțini atomi decât formula așteptată. Un exemplu este ciclohexamantanul (C 26 H 30 ), unde cele șase unități de adamantan sunt dispuse în cerc și sunt necesari mai puțini atomi.

Nanotehnologie

În contextul nanotehnologiei, diamantoizii sunt structuri analoage diamantului în sens larg: structuri dure, rigide, conținând o rețea compactă tridimensională de legături covalente, formate în principal din atomi din a doua și a treia perioadă, cu valență de trei sau mai multe . Exemplele de diamantoizi includ diamantul , safirul și alte structuri rigide similare diamantului, dar obținute prin înlocuirea atomilor de carbon cu atomi de azot , oxigen , siliciu , sulf și altele.

Notă

Bibliografie

Alte proiecte

linkuri externe

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei