{"id":937,"date":"2023-11-06T19:06:57","date_gmt":"2023-11-06T18:06:57","guid":{"rendered":"https:\/\/teneochem.pl\/?page_id=937"},"modified":"2025-01-29T21:26:40","modified_gmt":"2025-01-29T21:26:40","slug":"quinotubes-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/quinotubes-2\/","title":{"rendered":"Od chinpoask\u00f3w do\u00a0chinorurek"},"content":{"rendered":"\n

1. Wst\u0119p<\/h2>\n\n\n\n

Zamys\u0142 konstrukcji chinorurek polega\u0142 na po\u0142\u0105czeniu dwu lub wi\u0119kszej liczby fragment\u00f3w etenowych (etylenowych) za pomoc\u0105 mostk\u00f3w metylenowych w taki spos\u00f3b aby powsta\u0142y pier\u015bcienie. Ide\u0119 t\u0119 ilustruje diagram Schlegela dla dw\u00f3ch warstw (a<\/strong>) poprzecznych pier\u015bcieni sze\u015bciocz\u0142onowych, kt\u00f3re mo\u017cna poszerzy\u0107 o kolejne fragmenty etylenowe z dwiema grupami CH2<\/sub>:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rysunek b<\/strong> pokazuje rurk\u0119 rozbudowan\u0105 do trzech warstw po\u0142\u0105czonych poprzez wi\u0105zania podw\u00f3jne. Na rysunku c<\/strong> pokazano mo\u017cliwo\u015b\u0107 powielania warstw poprzecznych (dla uproszczenia pokazano to tylko dla n<\/em> = 1, nale\u017cy ro rozumie\u0107 r\u00f3wnie\u017c w kontek\u015bcie wi\u0119kszych warto\u015bci n). Przedrostek chino<\/mark> pochodzi od charakterystycznego uk\u0142adu wi\u0105za\u0144 podw\u00f3jnych podobnych do tych wyst\u0119puj\u0105cych w p<\/em>-benzochinonie. W wypadku m = 0 nale\u017cy w\u0142a\u015bciwie m\u00f3wi\u0107 o chinobeltsach (chinopaskach). Dopiero dla m = 2 i wi\u0119kszych w\u0142a\u015bciwsza by\u0142aby nazwa chinorurki.<\/p>\n\n\n\n

2. Rozbudowa modeli<\/h2>\n\n\n\n

Dalsza rozbudowa zachowuje przemienno\u015b\u0107 wi\u0105za\u0144 podw\u00f3jnych. Dwuwymiarowa wersja tej idei przedstawia p\u0142aski w\u0119glowod\u00f3r C32<\/sub>H20<\/sub>, kt\u00f3ry zachowuje uk\u0142ad wi\u0105za\u0144 chinoidowych (sprawdzony na poziomie DFT) i dla du\u017cych rozmiar\u00f3w takiej p\u0142aszczyzny m\u00f3g\u0142by by\u0107 chioidowym odpowiednikiem grafenu (zachowanie struktury chinoidowej wymaga\u0142oby obecno\u015bci na niekt\u00f3rych brzegowych atomach w\u0119gla ich geometrii tetraedrycznej):<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

W tym podej\u015bciu znajduje si\u0119 r\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy klasycznymi nanorurkami a ich chinoodpowiednikami. Nanorurki s\u0105 alotropowymi odmianami w\u0119gla. Chinorurki s\u0105 zasadniczo w\u0119glowodorami. Posiadaj\u0105 one skrzyd\u0142owe grupy -CH2<\/sub>-. Te grupy wymuszaj\u0105 zmian\u0119 charakteru sprz\u0119\u017cenia elektron\u00f3w pi w \u015brodkowych fragmentach chinorurek. W nanorurkach mamy do czynienia z uk\u0142adem skondensowanych pier\u015bcieni benzenowych. W Wypadku chinorurek obraz wygl\u0105da zasadniczo podobnie. Jednak skrzyd\u0142owe grupy metylenowe wymuszaj\u0105 chinoidowy uk\u0142ad wi\u0105za\u0144 podw\u00f3jnych w cz\u0105steczce. Sugerujemy, \u017ce powinno to wp\u0142yn\u0105\u0107 na charakter przewodnictwa elektronowego wzd\u0142u\u017c tych struktur. Charakter tego przewodnictwa pozostaje na razie niejasny. Zamieszczony poni\u017cej rysunek pokazuje wersj\u0119 3D modelu podstawowego. Okazuje si\u0119, \u017ce dla optymalnej geometrii poprzeczne pier\u015bcienie sze\u015bciocz\u0142onowe maj\u0105 charakter cykloheksanu znajduj\u0105cego si\u0119 w konformacji krzes\u0142owej:<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Rozbudowa modelu podstawowego do trzech warstw poprzecznych zilustrowana jest na poni\u017cszym przyk\u0142adzie 3D. Struktura t zosta\u0142a zweryfikowana na poziomie DFT:<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Zoptymalizowano szereg struktur chinorurek o r\u00f3\u017cnych warto\u015bciach n<\/em> oraz r\u00f3\u017cnej liczbie warstw poprzecznych. Tabela 1.1. pokazuje, kt\u00f3re warianty modeli by\u0142 przedmiotem oblicze\u0144:<\/p>\n\n\n\n

Tabela b\u0119dzie uzupe\u0142niona<\/p>\n\n\n\n

Przypadek n = 6 i dw\u00f3ch warstw poprzecznych (m = 0) pokazuje jedn\u0105 cz\u0119sto\u015b\u0107 ujemn\u0105. Nie jest jasne, dlaczego cz\u0119sto\u015b\u0107 ujemna pojawia si\u0119 w wypadku tego chinopaska. Jednak\u017ce rozbudowa struktury o jedn\u0105 warstw\u0119 (do m = 1) pokazuje, \u017ce wszystkie warto\u015bci w\u0142asne hessianu s\u0105 dodatnie i struktura staje si\u0119 stabilna w warunkach obliczeniowych. <\/p>\n\n\n\n

Jako przyk\u0142ad chinorurki o wi\u0119kszej \u015brednicy pokazano t\u0119 o n = 4 oraz czterech warstwach poprzecznych (m = 3):<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

2.1. Chinorurka chiralna<\/h3>\n\n\n\n

Dla wi\u0119kszych warto\u015bci m pojawia si\u0119 mo\u017cliwo\u015b\u0107 przesuni\u0119cia ko\u0144ca jednej warstwy wzgl\u0119dem jego pocz\u0105tku. Powstaje wtedy chinobelt (zweryfikowany na poziomie DFT) odpowiednik nanorurek chiralnych. Nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119, \u017ce w miejscu \u0142\u0105czenia przesuni\u0119tych pier\u015bcieni sze\u015bciocz\u0142onowych pojawia si\u0119 buta-1,3-dienowy uk\u0142ad wi\u0105za\u0144 podw\u00f3jnych:<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Przedstawiona modyfikacja pozwala na skonstruowanie wi\u0119kszej liczby rurek z takim w\u0142a\u015bnie niechinoidowym uk\u0142adem wi\u0105za\u0144 podw\u00f3jnych. Na potrzeby tej pracy nazwano je butadienorurkami.<\/p>\n\n\n\n

2.2. Rurki typu armchair<\/h3>\n\n\n\n

Chinorurki mo\u017cna zbudowa\u0107 r\u00f3wnie\u017c na podstawie konstrukcji typu armchair. Wystarczy u\u0142o\u017cy\u0107 pier\u015bcienie sze\u015bciocz\u0142onowe we w\u0142a\u015bciwy spos\u00f3b i zapewni\u0107 aby atomy w\u0119gla na ko\u0144cu i pocz\u0105tku rurki mia\u0142y naprzemiennie hybrydyzacj\u0119 sp3<\/sup> oraz sp2<\/sup>. Poni\u017cej pokazane zosta\u0142y trzy przyk\u0142ady takich modeli dla dw\u00f3ch, dw\u00f3ch i p\u00f3\u0142 i trzech pier\u015bcieni poprzecznych:<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Ostatni model z tego punktu i nast\u0119pne, opracowane wariacje struktur, zostan\u0105 pokazane w cz\u0119\u015bci drugiej.<\/p>\n\n\n\n

Cz\u0119\u015b\u0107 druga<\/strong><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

1. Wst\u0119p Zamys\u0142 konstrukcji chinorurek polega\u0142 na po\u0142\u0105czeniu dwu lub wi\u0119kszej liczby fragment\u00f3w etenowych (etylenowych) za pomoc\u0105 mostk\u00f3w metylenowych w taki spos\u00f3b aby powsta\u0142y pier\u015bcienie. Ide\u0119 t\u0119 ilustruje diagram Schlegela dla dw\u00f3ch warstw (a) poprzecznych pier\u015bcieni sze\u015bciocz\u0142onowych, kt\u00f3re mo\u017cna poszerzy\u0107 o kolejne fragmenty etylenowe z dwiema grupami CH2: Rysunek b pokazuje rurk\u0119 rozbudowan\u0105 do trzech […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-937","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/937","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=937"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/937\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3568,"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/937\/revisions\/3568"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/teneochem.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=937"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}