нням колонки 2.2 мл ДХБ, з метою видалення всіх вищих фулеренів з числом атомів вуглецю більше 90 і процедура поділу повторюється. На другій стадії зібрану фракцію A хроматографіровалі на колонці Regis Buckyclutcher (елюент - толуол) (Мал. 3б). На основу даних спектрофотометрії встановлено, що фракція А крім основного ізомеру ЕМФ Gd @ C82 симетрії C2v містить також другий ізомер Gd @ C82 симетрії Cs, ді-ЕМФ Gd2С2 @ C82 і фулерени С88, С90. У результаті на другій стадії поділу була виділена фракція ЕМФ Gd @ C82-С2v у вигляді одиночного піку (Рис. 4а), процес поділу на другій стадії повторювали два рази.
Рис. 4. ВЕРХ хроматограмма фракції Gd @ C82 (С2v): (а) колонка Regis Buckyclutcher (швидкість елюента 2.5 мл/хв, елюент - толуол); (б) колонка Cosmosil Buckyprep (швидкість елюента 4.5 мл/хв, елюент - толуол).
Аналіз фракції ЕМФ Gd @ C82-С2v на колонці Cosmosil Buckyprep (Мал. 4б) показав, що у фракції присутні домішки. Для отримання зразка ЕМФ високої чистоти ~ 98% остаточне очищення була виконана на третій стадії поділу, на колонці Cosmosil Buckyprep.
Оцінку чистоти ЕМФ Gd @ C82 (С2v) проводили методами ВЕРХ, спектрофотометрії та електроспрейной мас спектрометрії. На Рис. 5 і 6 представлений хроматограмма і мас-спектр негативних іонів чистого ЕМФ Gd @ C82 (С2v). На ВЕРХ хроматограмме (Мал. 5а) присутній одиночний пік з характерним часом утримування 27.5 хв для Gd @ C82 (С2v).
Рис. 5. Характеристики ЕМФ Gd @ C82 (C2v) в толуолі: (а) ВЕРХ хроматограмма (колонка Cosmosil Buckyprep, швидкість елюента 4.5 мл/хв, елюент - толуол, довжина хвилі УФ детектора 310 нм); (б) оптичний спектр поглинання.
У електроспрейном мас-спектрі негативних іонів (Мал. 6) присутній тільки один пік з m/z=1141, який відповідає молекулярному іону Gd @ C82-. Спостережуване ізотопне розподіл піку m/z=тисяча сто сорок один (Мал. 6б) добре узгоджується з теоретично розрахованим для молекули Gd @ C82 (Мал. 6в), що підтверджує молекулярну формулу Gd @ C82 виділеного з'єднання.
Відомо, що оптичні спектри поглинання ЕМФ дуже чутливі до будови (симетрії) вуглецевого каркаса. Атоми металів, такі як ітрій, лантан, церій, гадоліній або гольмій, впроваджені всередину вуглецевого каркаса однаковою симетрії, слабо впливають на загальний характер спектра і незначно зміщують положення характерних смуг (на 10-20 нм). Спектр виділеного ЕМФ Gd @ C82 (С2v) в толуолі (Мал. 3с) має набір характерних смуг при 393, 637, і 960 нм і відповідає описаному в літературі спектру ізомеру Gd @ C82 симетрії С2v [1].
За даними спектрофотометрії, ВЕРХ та мас-спектрометричного аналізу чистота виділеного ЕМФ Gd @ C82 (С2v) склала ~ 98%.
Рис. 3. Електроспрейний мас-спектр негативних іонів ЕМФ Gd @ C82 (C2v) в толуолі: (а) чистого ЕМФ Gd @ C82 (C2v) в толуолі; (б) спостережуване ізотопне розподіл піку m/z=1141; (в) теоретичне ізотопне розподіл для молекули Gd @ C82.
Висновки
1. Сажа, що містить ендоедральні металлофуллерен Gd @ C82, отримана електродуговим методом шляхом випаровування композитних електродів в атмосфері газоподібного гелію. Фулерени і ендоедральні металлофуллерени виділені з сажі екстракцією о-діхлорбензоли. Вихід ДХБ екстракту становив 1,5% ваги сажі.
2. На підставі даних ВЕРХ встановлено, що вміст ЕМФ в ДХБ екстракті становило 0,5%. Методом многостадийной ВЕРХ з ДХБ екстракту виділений Ізомерний чистий ендоедральні металлофуллерен Gd @ C82 (С2v).
. Ендоедральні металлофуллерен Gd @ C82 (С2v) охарактеризований методами спектрофотометрії, ВЕРХ і електроспрейной мас спектрометрії. Показано, що отримане з'єднання має чистоту не менше 98%.
Список літератури
1. H. Shinohara Endohedral metallofullerenes raquo ;, Rep. Prog. Phys., 2 000, 63 (6), 843-892.
2. A.A. Popov, S. Yang, L. Dunsch, Endohedral Fullerenes raquo ;, Chem. Rev., 2013, 113.
. J.R. Heath, S.C. O Brien, Q. Zhang, Y. Liu, R.F. Curl, H.W. Kroto, F.K. Tittel, R.E. Smalley, Lanthanum Complexes of Spheroidal Carbon Shells raquo ;, J. Am. Chem. Soc., 1985, 107, 1179-1180.
. Y. Chai, T. Cuo, C. Jin, R.E. Haufler, L.P.F. Chibante, J. Fure, L. Wang, J.M. Alford, R.E. Smalley, Fullerenes wlth Metals Inside raquo ;, J. Phys. Chem., 1991, 95, 7564-7568.
. P.W. Fowler, D.E. Manolopoulos, An Atlas of Fullerenes Oxford: Clarendon Press, 1995.
. M. Zalibera, A.A. Popov, M. Kalbac, P. Rapta, L. Dunsch, The extended view on the empty C2 (3) -C82 fullerene: Isolation, spectroscopic, electrochemical, and spect...
