1995 Fiscal Year Annual Research Report

ケイ素クラスターと遷移金属・炭素混合クラスターの構造物性解明と成長機構の理論研究

Research Project

Project/Area Number	07454184
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Research Institution	Tokyo Metropolitan University
Principal Investigator	永瀬茂東京都立大学, 理学部, 教授 (30134901)
Keywords	ケイ素クラスター / フラーレン構造 / 金属内包フラーレン / 構造と反応性 / 成長機構
Research Abstract	(a)ケイ素クラスターの構造と成長機構ケイ素クラスター(Si_n)のサイズがn=10-20の最安定構造とエネルギーを理論計算により決定した。成長機構の一般的な規則性を見いだすために、nがひとつずつ大きくなっていくと、どのような幾何構造のクラスターが最安定に成長していくかを最重点に研究を行っている。現在のところ、5員環と6員環に加えて4員環を含む球状の擬似フラーレン型構造に成長していくことを見いだしつつある。 (b)遷移金属原子を内包する炭素クラスターの構造と反応性遷移金属原子を一個内包するフラーレン(ScC_<82>,YC_<82>,LaC_<82>,CeC_<82>)は、電子を失いカチオンになっても、電子を受け取りアニオンになっても、金属上の電荷は変化せず、電子の授受はフラーレン上で起こり、金属は正電荷核としての役割を果たし、一種のスーパーアトムとして特徴づけられることを見いだした。この金属ド-ピングの特性を利用して、新規な誘導体の合成を実験家と共同ではじめて成功した。また、最近単離成功された金属を二個内包するLa_2C_<80>とSc_2C_<84>の構造、電子状態、反応性を解明した。C_<80>では7種類の、C_<84>では24種類もの異性体があるが、La_2C_<80>ではIh対称の構造をもつC_<80>異性体に、Sc_2C_<84>ではD_<2d>対称のC_<84>異性体に、二個の金属が等価に内包されることを理論計算から予測した。このSc_2C_<84>構造の理論予測は、^<13>CNMRと^<45>ScNMRの両実験からもごく最近確認された。これは、金属内包フラーレン研究における最初の構造決定の例であり、今後の成長機構解明に重要な意味をもつ。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Z.Slanina: "AMI Computed Thermal Effects with the Nine Isolated-Pentagon Rule Isomers of C_<82>" J.Mol.Struct.(Theochem). 339. 89-93 (1995)
[Publications] T.Suzuki: "Electrochemistry and Ab Initio Study of the Dimetall of ullexeme La_2@C_<80>" Angew.Chem.Int.Ed.Engl.34. 1094-1096 (1995)
[Publications] T.Akasaka: "Exohedral Derivatigation of an Endohedral Metallofullerenes Gd@C_<82>" J.Chem.Soc.Chem.Commun.1343-1344 (1995)
[Publications] T.Akasaka: "Synthesis of the First Adducts of the Dimetallofullerenes La_2@C_<80> and Sc_2@C_<84> by Addition of a Disilirame" Angew.Chem.Int.Ed.Engl.34. 2139-2141 (1995)
[Publications] K.Kobayashi: "A Theoretical Study of C_<80> and La_2@C_<80>" Chem.Phys.Lett.245. 230-236 (1995)
[Publications] S.Nagase: "Polyhedral Compounds of the Heavier Group 14 Elements:Silicom,Germanium,Tim,and Lead" Acc.Chem.Res.28. 469-476 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

ケイ素クラスターと遷移金属・炭素混合クラスターの構造物性解明と成長機構の理論研究

Principal Investigator

永瀬 茂 東京都立大学, 理学部, 教授 (30134901)

Research Products

[Publications] Z.Slanina: "AMI Computed Thermal Effects with the Nine Isolated-Pentagon Rule Isomers of C_<82>" J.Mol.Struct.(Theochem). 339. 89-93 (1995)

[Publications] T.Suzuki: "Electrochemistry and Ab Initio Study of the Dimetall of ullexeme La_2@C_<80>" Angew.Chem.Int.Ed.Engl.34. 1094-1096 (1995)

[Publications] T.Akasaka: "Exohedral Derivatigation of an Endohedral Metallofullerenes Gd@C_<82>" J.Chem.Soc.Chem.Commun.1343-1344 (1995)

[Publications] T.Akasaka: "Synthesis of the First Adducts of the Dimetallofullerenes La_2@C_<80> and Sc_2@C_<84> by Addition of a Disilirame" Angew.Chem.Int.Ed.Engl.34. 2139-2141 (1995)

[Publications] K.Kobayashi: "A Theoretical Study of C_<80> and La_2@C_<80>" Chem.Phys.Lett.245. 230-236 (1995)

[Publications] S.Nagase: "Polyhedral Compounds of the Heavier Group 14 Elements:Silicom,Germanium,Tim,and Lead" Acc.Chem.Res.28. 469-476 (1995)

永瀬茂東京都立大学, 理学部, 教授 (30134901)